ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[1] Данная заявка притязает на преимущество предварительной патентной заявки США с порядковым № 62/515179, поданной 5 июня 2017 г., и является частичным продолжением заявки на патент США с порядковым № 15/129438, поданной 27 сентября 2016 г., которая притязает на преимущество международной заявки PCT/US2015/022907, поданной 27 марта 2015 г., и предварительной патентной заявки США с порядковым № 61/971240, поданной 27 марта 2014 г., которые настоящим полностью включаются в этот документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[2] Настоящее изобретение в целом относится к защитному устройству, подходящему для защиты или установления подлинности защищенных или дорогостоящих изделий, будучи к ним прикрепленным. Настоящее защитное устройство создает оптически переменные эффекты, если смотреть с изменяющихся позиций (точек зрения), посредством этого делая безрезультатными некоторые распространенные методики подделки, например фотокопирование. Конкретнее, настоящее изобретение относится к оптическому защитному устройству, содержащему компоновку микроизображений – образованных компоновками пиктограммных элементов – которые содержат по меньшей мере один пигментированный материал. Компоновка пиктограммных элементов располагается относительно компоновки фокусирующих элементов так, что по меньшей мере части компоновки пиктограммных элементов видны по меньшей мере через части компоновки фокусирующих элементов, посредством этого предоставляя по меньшей мере одно искусственное изображение, которое показывает эффект цветового перехода, когда меняются позиции, из которых наблюдают оптическое защитное устройство.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[3] Как правило, оптические защитные устройства включают в себя по меньшей мере два компонента: компоновку пиктограммных элементов и компоновку фокусирующих элементов. Эти компоненты располагаются друг относительно друга так, что они взаимодействуют для создания искусственного изображения, когда компоновку пиктограммных элементов или ее части наблюдают через компоновку фокусирующих элементов или ее части. При использовании в данном документе все ссылки на компоновки пиктограммных элементов или фокусирующих элементов нужно понимать включающими в себя ссылку на все элементы в компоновке или ее частях, пока не задано иное. Такие устройства могут включать в себя оптическую прокладку, расположенную между компоновкой пиктограммных элементов и компоновкой фокусирующих элементов.
[4] Такие оптические защитные устройства обладают высокой эффективностью в качестве технологий защиты от подделок, в значительной степени благодаря их многообразию визуальных эффектов, сложности создания таких устройств, стоимости оборудования, инструментария и процессов, применяемых при их производстве, и динамическим визуальным эффектам, которые они создают. Например, оптические защитные устройства, которые описаны выше, часто применяют для своего производства микроструктурный подход, где компоновка пиктограммных элементов создается путем образования микроструктурированных пиктограммных элементов в радиационно–отвержденном жидком полимерном материале. Эти пиктограммные элементы часто принимают вид микроскопических пустот или выемок, образованных в полимерном материале. Соответственно, компоновка фокусирующих элементов создается путем образования микроскопических линз (в дальнейшем – "линзы" или "микролинзы") в радиационно–отвержденном полимере. Это часто приводит к тому, что компоновка пиктограммных элементов и компоновка фокусирующих элементов расположены на противоположных сторонах оптической прокладки. Затем пустоты заполняются и/или покрываются контрастирующим материалом, который обеспечивает цветовой, отражающий, преломляющий, дифракционный или текстурированный контраст (то есть пигментированными либо металлическими и/или отражающими материалами) для пустот, или их частей, по сравнению с окружающими или соседними областями в компоновке пиктограммных элементов.
[5] Примеры оптических защитных устройств, образованных по микроструктурированному подходу, предоставляются в патентах США №№ 7333268 и 7468842. Хотя эти патенты описывают микроструктурированный подход к образованию пиктограммных элементов, где пиктограммные элементы заполняются и/или покрываются, заполнитель/материал покрытия отверждается или иным образом отвердевает путем ненаправленного отверждения заполняемых/покрываемых пиктограммных элементов. Отверждающее средство в этих документах наносится либо непосредственно (то есть не через оптическую прокладку, компоновку фокусирующих элементов или иные элементы конструкции оптического защитного устройства) на компоновку пиктограммных элементов, либо наносится без использования какого–либо направленно сфокусированного света, например коллимированного света. Такие структуры дают возможность образования больших цветных блоков. Однако, хотя искусственные изображения в таких устройствах видны в широком диапазоне углов, сложнее достигать и управлять изменениями цвета.
[6] Для упрощения взаимодействия компоновки фокусирующих элементов с компоновкой пиктограммных элементов эти компоненты точно выравниваются так, что наблюдение компоновки пиктограммных элементов через компоновку фокусирующих элементов создаст искусственное изображение. Такие требования к точному выравниванию компоновки пиктограммных элементов и компоновки фокусирующих элементов друг относительно друга и через любую оптическую прокладку, которая может присутствовать, добавляют сложности процессу производства, но ограничивают разнообразие динамических эффектов, которые можно создать. Например, такие строгие ограничения выравнивания часто препятствуют использованию нескольких контрастирующих материалов, чтобы компоновка микроструктурированных пиктограммных элементов могла создавать искусственные изображения, которые меняют цвет.
[7] Предприняты попытки повысить эффективность этих оптических защитных устройств; особенно в том, что относится к использованию микроструктурированных пиктограммных элементов для формирования изменяющих цвет изображений. Например, международная заявка на патент PCT/US2015/022907 предоставляет то, что здесь описывается как мерцательные оптические эффекты. Здесь микроструктурированные пиктограммные элементы образуются путем образования пустот в полимерном материале, нанесения контрастирующего материала на пустоты, а затем направленного отверждения этих пиктограммных элементов; точнее говоря, отверждения контрастирующих материалов, которые являются частью пиктограммных элементов. Для отверждения этих пиктограммных элементов коллимированный свет направляется через компоновку фокусирующих элементов к компоновке пиктограммных элементов так, что коллимированный свет падает на контрастирующий материал, посредством этого создавая шаблон из отвержденного контрастирующего материала. Этот шаблон определяется шаблоном компоновки у компоновки фокусирующих элементов и углом отверждения (например, углом, под которым коллимированный свет сталкивается с линзами). Здесь компоновка фокусирующих элементов располагается относительно компоновки пиктограммных элементов так, что, когда коллимированный свет проходит через отдельные фокусирующие элементы под нужным углом, в компоновке пиктограммных элементов формируется шаблон из отвержденного контрастирующего материала. Этот шаблон из отвержденного контрастирующего материала соотносится с шаблоном компоновки фокусирующих элементов в компоновке фокусирующих элементов так, что искусственное изображение, созданное шаблоном из отвержденного контрастирующего материала, видно только при просмотре под углом отверждения через фокусирующие элементы. Также можно сформировать другой шаблон из отвержденного контрастирующего материала путем вымывания неотвержденного контрастирующего материала, чтобы оставить неотвержденную область в пустотах, которые затем заполняются другим контрастирующим материалом (то есть отличного цвета, отличного материала или отличной текстуры). Тогда этот другой контрастирующий материал можно направленно отвердить путем направления коллимированного света под вторым и отличающимся углом отверждения через ту же компоновку фокусирующих элементов, посредством этого создавая другой шаблон из отвержденного контрастирующего материала, который соотносится с шаблоном компоновки у компоновки фокусирующих элементов. И снова искусственное изображение, созданное другим шаблоном из отвержденного контрастирующего материала, видно только тогда, когда компоновку пиктограммных элементов наблюдают через фокусирующие элементы под вторым углом отверждения. Хотя это допускает выравнивание компоновки фокусирующих элементов с компоновкой отвержденных пиктограммных элементов и допускает изменение цвета искусственных изображений, когда меняется позиция, остаются некоторые значительные недостатки.
[8] Например, такое оптическое защитное устройство ограничено тем, что сформированное искусственное изображение можно наблюдать только под конкретными углами отверждения. Соответственно, переход (например, изменение цвета) с одного контрастирующего материала на другой не является плавным переходом, так как наблюдатель заметит эффект "разрыва", например, когда искусственное изображение меняется с одного цвета на другой. Этот эффект разрыва делает защитное устройство уязвимым для подделывателей. Кроме того, это ограничение одним цветом делает такие устройства более восприимчивыми к подделке.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[9] Потребность в оптическом защитном устройстве с улучшенными защитными признаками и оптическими эффектами сохраняется до настоящего момента. В частности, осталась потребность в оптическом защитном устройстве, которое предоставляет искусственное изображение с плавным переходом от одного цвета к другому.
[10] В первом аспекте настоящее изобретение является способом образования оптического защитного устройства. В одном конкретном варианте осуществления способ образования оптического защитного устройства содержит (i) предоставление первой расходуемой компоновки фокусирующих элементов, расположенной поверх компоновки пиктограммных элементов; (ii) образование шаблона из первого контрастирующего материала и шаблона из второго контрастирующего материала на пиктограммных элементах или в них путем направленного отверждения под первым углом отверждения по меньшей мере первого контрастирующего материала на пиктограммных элементах или в них через расходуемую компоновку фокусирующих элементов; (iii) расположение постоянной компоновки фокусирующих элементов поверх компоновки пиктограммных элементов так, что пиктограммные элементы проецируют искусственное изображение, если смотреть через постоянную компоновку фокусирующих элементов; где у постоянной компоновки фокусирующих элементов есть первый постоянный организационный шаблон, который образует несовпадение шаблонов линзы–пиктограммы между первым постоянным шаблоном и шаблонами из первого и второго контрастирующих материалов, а у расходуемой компоновки фокусирующих элементов есть первый расходуемый организационный шаблон, который совпадает с шаблоном из первого контрастирующего материала под первым углом отверждения; где искусственное изображение является проекцией первого и второго контрастирующего материала, если смотреть по меньшей мере под одним углом; и где искусственное изображение создает эффект цветового перехода, который соответствует смещению угла наблюдения. Термин "организационный шаблон" при использовании в данном документе относится к конкретному скосу, шагу линз, размеру линзы, форме линзы, фазовому сдвигу линзы, материалу линзы, непрозрачности линзы, маскированию линз или любому их сочетанию у расходуемой или постоянной компоновки фокусирующих элементов. В дополнительном варианте осуществления искусственное изображение создает эффект цветового перехода, который соответствует смещению угла наблюдения. Различные другие варианты осуществления, включая описанные где–либо в этом документе без ограничения, также предполагаются входящими в объем настоящего изобретения.
[11] Во втором аспекте настоящее изобретение является оптическим защитным устройством. В одном конкретном варианте осуществления оптическое защитное устройство содержит (i) компоновку пиктограммных элементов с шаблоном из первого контрастирующего материала и шаблоном из второго контрастирующего материала; (ii) постоянную компоновку фокусирующих элементов, расположенную относительно компоновки пиктограммных элементов так, что пиктограммные элементы проецируют искусственное изображение, если смотреть через фокусирующие элементы, и содержащую первый постоянный организационный шаблон, который не совпадает по меньшей мере с одним из шаблонов из первого и второго контрастирующих материалов; где искусственное изображение является проекцией первого и второго контрастирующего материала, если смотреть по меньшей мере под одним углом. В дополнительном варианте осуществления искусственное изображение создает эффект цветового перехода, который соответствует смещению угла наблюдения. Различные другие варианты осуществления, включая описанные где–либо в этом документе без ограничения, также предполагаются входящими в объем настоящего изобретения.
[12] Дополнительные аспекты изобретения включают в себя листовые материалы, документы, предметы одежды и различные другие изделия со встраиваемым в них оптическим защитным устройством, которое описано в этом документе.
[13] Теперь изобретение будет дополнительно описываться в этом документе так, что средний специалист в данной области техники (PHOSITA) может создавать и использовать изобретение без необходимости прибегать к чрезмерному экспериментированию.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Конкретные признаки раскрытого изобретения иллюстрируются посредством ссылки на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 – верхняя плоская боковая проекция расходуемой компоновки фокусирующих элементов (компоновки сферических или асферических линз), показанной повернутой на небольшой угол (α) в 1 градус или меньше от окончательной или постоянной компоновки фокусирующих элементов (компоновки сферических или асферических линз);
Фиг. 2 – верхняя плоская боковая проекция расходуемой компоновки фокусирующих элементов (компоновки цилиндрических линз), показанной повернутой на небольшой угол (α) в 1 градус или меньше от окончательной или постоянной компоновки фокусирующих элементов (компоновки цилиндрических линз);
Фиг. 3–9 изображают способ для образования компоновки пиктограммных элементов или микроструктурированного слоя из одного примерного варианта осуществления промежуточного оптического устройства из настоящего изобретения;
Фиг. 3 – боковая проекция в поперечном сечении оптического защитного устройства с расходуемой компоновкой фокусирующих элементов, первой пленкой и компоновкой пиктограммных элементов перед добавлением постоянной компоновки фокусирующих элементов и перед добавлением любого пигментированного материала к пиктограммным элементам;
Фиг. 4 – оптическое защитное устройство, показанное на фиг. 3, где пустоты в компоновке пиктограмм показаны заполненными первым пигментированным материалом, и падающий свет в виде параллельных лучей показан падающим на расходуемую компоновку фокусирующих элементов под углом отверждения, который перпендикулярен поверхности основания;
Фиг. 5 – оптическое защитное устройство, показанное на фиг. 4, где неотвержденный первый пигментированный материал удален с пиктограммных элементов, оставив только отвержденную часть первого пигментированного материала и пустые области (то есть восстановленные пустоты);
Фиг. 6 – оптическое защитное устройство, показанное на фиг. 5, где восстановленные пустоты показаны заполненными вторым пигментированным материалом, и коллимированный свет показан падающим на компоновку фокусирующих элементов под отличающимся углом отверждения;
Фиг. 7 – оптическое устройство, показанное на фиг. 6, где неотвержденный второй пигментированный материал удален с пиктограммного слоя, оставляя первый отвержденный шаблон и второй отвержденный шаблон из контрастирующих материалов и пустые области;
Фиг. 8 – оптическое защитное устройство, показанное на фиг. 7, где восстановленные пустоты показаны заполненными третьим пигментированным материалом, и неколлимированный (рассеянный) свет показан падающим на компоновку фокусирующих элементов;
Фиг. 9 – боковая проекция в поперечном сечении примерного варианта осуществления оптического защитного устройства из настоящего изобретения перед добавлением постоянной компоновки фокусирующих элементов, при этом устройство подготовлено в соответствии со способом, изображенным на фиг. 3–8. Устройство содержит три разных контрастирующих материала, два из которых были направленно отверждены;
Фиг. 10A – промежуточное оптическое защитное устройство, показанное на фиг. 9, при этом компоновка пиктограммных элементов частично отделена от первой пленки для переноса на вторую пленку с постоянной компоновкой фокусирующих элементов на одной ее поверхности;
Фиг. 10B – боковая проекция в поперечном сечении второй пленки с постоянной компоновкой фокусирующих элементов на одной ее поверхности, показывающая пиктограммный слой, переносимый на противоположную поверхность;
Фиг. 11A – промежуточное защитное оптическое устройство, показанное на фиг. 9, с жидким полимером, наносимым на внешнюю поверхность расходуемой компоновки фокусирующих элементов;
Фиг. 11B – промежуточное оптическое устройство, показанное на фиг. 11A, после того, как нанесен жидкий полимер, и перед тем, как пресс–форма используется для образования постоянной компоновки фокусирующих элементов в нужном несовпадении относительно отвержденного шаблона (шаблонов) пиктограммных элементов;
Фиг. 11C – оптическое защитное устройство, показанное на фиг. 11B, после образования постоянной компоновки фокусирующих элементов, превращающей расходуемую компоновку фокусирующих элементов в часть первой пленки или оптическую прокладку;
Фиг. 12 – оптическое защитное устройство, показанное на фиг. 10B, 11C, показывающее наблюдателя, смотрящего на устройство под первым углом отверждения;
Фиг. 13 – оптическое защитное устройство, показанное на фиг. 10B, 11C, показывающее наблюдателя, смотрящего на устройство под вторым углом отверждения; и
Фиг. 14 – оптическое защитное устройство, показанное на фиг. 10B, 11C, показывающее наблюдателя, смотрящего на устройство под третьим углом отверждения.
Фиг. 15 – оптическое защитное устройство, показывающее постоянный шаблон пиктограммных элементов, видимый через постоянную компоновку фокусирующих элементов, если смотреть с двух разных позиций.
Фиг. 16 – промежуточное оптическое защитное устройство, показывающее изменяющийся шаблон расходуемой компоновки фокусирующих элементов.
Фиг. 17 – промежуточное оптическое защитное устройство, показывающее наблюдаемую издали расходуемую компоновку фокусирующих элементов.
Фиг. 18 – промежуточное оптическое защитное устройство, показывающее меняющиеся углы отверждения.
Фиг. 19A – промежуточное оптическое защитное устройство, в котором период у расходуемой компоновки фокусирующих элементов в два раза больше периода у постоянной компоновки фокусирующих элементов, которая показана на фиг. 19B, показывающей удвоенную компоновку из расходуемой компоновки фокусирующих элементов и постоянной компоновки фокусирующих элементов.
Фиг. 20A – оптическое защитное устройство, показанное перед отделением расходуемой компоновки фокусирующих элементов, а фиг. 20B – то же оптическое защитное устройство, показывающее отделение расходуемой компоновки фокусирующих элементов.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[14] Термины "покрывать", "покрытый" или "покрытие" при использовании в данном документе относятся к нанесению контрастирующего материала на утопленную поверхность пустоты или выемки с такой общей глубиной, что материал занимает менее 50% общей глубины пустоты. Покрытие является тонким слоем, который можно наносить на пустоты и/или столбики и можно наносить на всю утопленную поверхность или на все столбики. В качестве альтернативы также предполагается, что варианты осуществления, где покрытие наносится по шаблону, также входят в объем настоящего изобретения.
[15] Термин "угол отверждения" при использовании в данном документе относится к углу относительно нормали, под которым источник отверждения контрастирующего материала падает на компоновку фокусирующих элементов до движения к компоновке пиктограммных элементов, чтобы отвердить по меньшей мере части компоновки пиктограммных элементов.
[16] Термин "отвержденный шаблон" при использовании в данном документе относится к шаблону отвержденного контрастирующего материала, который образуется в результате отверждения частей контрастирующего материала в компоновке пиктограммных элементов. Эти отвержденные части контрастирующего материала распределяются в микроструктурированном слое/на нем как часть компоновки пиктограммных элементов.
[17] Термин "направленное отверждение" при использовании в данном документе относится к процессу отверждения частей компоновки пиктограммных элементов под заданным углом отверждения через компоновку фокусирующих элементов, посредством этого обеспечивая, что, когда угол наблюдения и угол отверждения эквивалентны, отвержденные части компоновки пиктограммных элементов спроецируют искусственное изображение, если смотреть через компоновку фокусирующих элементов.
[18] Термин "пустые области" при использовании в данном документе относится к частям микроструктурированного слоя, в которых/на которых нет направленно отвержденного пигментированного материала, и может относиться к областям внутри или между пустотами, или на столбиках либо рядом с ними. Эти области могут образовывать часть постоянного шаблона пиктограммных элементов и позднее могут покрываться или не покрываться пигментированным, металлическим, отражающим или другим материалом.
[19] Термины "заполнять", "заполненный" или "заполнение" при использовании в данном документе относятся к нанесению контрастирующего материала на пустоту или выемку с такой общей глубиной, что контрастирующий материал занимает 50% или более общей глубины пустоты.
[20] Термин "постоянный пиктограммный шаблон" при использовании в данном документе относится к шаблону пиктограммных элементов, наблюдаемому через постоянную компоновку фокусирующих элементов под углами отверждения. Этот постоянный шаблон отличается от расходуемого шаблона, и это несовпадение обусловлено несовпадением постоянной компоновки и расходуемой компоновки фокусирующих элементов (во время направленного отверждения) относительно компоновки пиктограммных элементов.
[21] Термин "постоянный шаблон линз" при использовании в данном документе относится к шаблону компоновки у постоянной компоновки фокусирующих элементов и может относиться к шагу, углу скоса или фазовому сдвигу.
[22] Термин "постоянное искусственное изображение" при использовании в данном документе относится к искусственному изображению, проецируемому компоновкой пиктограммных элементов, если смотреть через постоянную компоновку фокусирующих элементов.
[23] Термин "постоянный угол наблюдения" при использовании в данном документе относится к углу наблюдения относительно нормали, под которым компоновку пиктограммных элементов наблюдают через постоянную компоновку фокусирующих элементов.
[24] Термин "полное отверждение" при использовании в данном документе относится к действию отверждения без различий, так что не планируется определенный угол отверждения для отверждения целевого материала.
[25] Термин "несовпадение линзы–пиктограммы" при использовании в данном документе означает, что по меньшей мере один из постоянных организационных шаблонов и один из расходуемых организационных шаблонов отличается, чтобы по меньшей мере один из шаблонов из контрастирующих материалов, образованный путем направленного отверждения через расходуемую компоновку фокусирующих элементов, не соотносился с постоянной компоновкой фокусирующих элементов.
[26] Термин "шаблон" при использовании в данном документе относится к повторяющейся последовательности одного или нескольких признаков, например шага, размера, цвета, материала, формы, на компоновке фокусирующих элементов или пиктограмм.
[27] Термин "фазовый сдвиг" при использовании в данном документе относится к изменению шаблона на компоновке пиктограммных или фокусирующих элементов, посредством чего шаблон первого участка компоновки отличается от шаблона другого участка.
[28] Термин "выемки" при использовании в данном документе относится к пропускам в микроструктурированном слое, образующим микроструктурированные знаки и имеющим определенную глубину, которая не выходит за пределы полной глубины микроструктурированного слоя. Эти пропуски могут быть наноразмерными, микроразмерными, макроразмерными или их сочетанием.
[29] Термин "расходуемый шаблон" при использовании в данном документе относится к шаблону компоновки у расходуемой компоновки фокусирующих элементов и может относиться к шагу, углу скоса или фазовому сдвигу.
[30] Термин "расходуемое искусственное изображение" при использовании в данном документе относится к искусственному изображению, проецируемому компоновкой пиктограммных элементов, если смотреть через расходуемую компоновку фокусирующих элементов.
[31] Термин "расходуемый угол наблюдения" при использовании в данном документе относится к углу наблюдения относительно нормали, под которым компоновку пиктограммных элементов наблюдают через расходуемую компоновку фокусирующих элементов.
[32] Термин "пустоты" при использовании в данном документе относится к пропускам в микроструктурированном слое, образующим микроструктурированные знаки (то есть изображения, числа, символы, текст) и имеющим определенную глубину, которая выходит за пределы полной глубины микроструктурированного слоя (то есть сквозное). Эти пропуски могут быть наноразмерными, микроразмерными, макроразмерными или их сочетанием, и варианты осуществления в этом документе, ссылающиеся на пустоты, также можно заменить выемками.
[33] Данное подробное описание предоставляется настоящим с целью описания изобретения, так что PHOSITA может применить изобретение на практике. Поэтому предоставленные в этом документе варианты осуществления являются примерными и не должны толковаться как намерение заявителя ограничить объем формулы изобретения этими детально описанными вариантами осуществления.
[34] Ссылку на некоторые публикации в качестве известного уровня техники не нужно толковать как согласие заявителя, что такие публикации действительно являются известным уровнем техники с точки зрения новизны, очевидности или уровня изобретения. Такие представленные здесь ссылки и варианты осуществления нужно понимать исключительно в качестве примеров альтернатив настоящему изобретению.
[35] Авторы настоящего изобретения выявили оптическое защитное устройство, способ создания этого устройства и различные применения для такого оптического защитного устройства, которые прежде не использованы, предположены или раскрыты. Оптическое защитное устройство включает в себя компоновку пиктограммных элементов и компоновку фокусирующих элементов, которые располагаются друг относительно друга так, что по меньшей мере части компоновки пиктограммных элементов проецируют искусственное изображение, если смотреть по меньшей мере через части компоновки фокусирующих элементов. Чтобы избежать по меньшей мере некоторых из установленных выше ограничений прежних оптических защитных устройств, части компоновки пиктограммных элементов направленно отверждались через расходуемую компоновку фокусирующих элементов. По причинам, которые будут обсуждаться далее, это оказалось неожиданно эффективным при предоставлении оптического защитного устройства, которое модулирует потребность в больших цветных блоках и которое делает эффект цветового перехода у таких устройств плавнее, быстрее, менее порывистым и без отображения эффекта "разрыва", ассоциированного с прежними устройствами.
[36] Путем направленного отверждения контрастирующего материала, который образует часть компоновки пиктограммных элементов, через расходуемую компоновку фокусирующих элементов с расходуемым организационным шаблоном создается шаблон из первого отвержденного контрастирующего материала и шаблон из второго контрастирующего материала в компоновке пиктограммных элементов. Компоновка пиктограммных элементов проецирует расходуемое искусственное изображение, когда шаблоны из первого и/или второго контрастирующих материалов наблюдают через расходуемую компоновку фокусирующих элементов. По меньшей мере шаблон из первого отвержденного контрастирующего материала соответствует расходуемому организационному шаблону расходуемой компоновки фокусирующих элементов и углу отверждения. Предоставляя постоянную компоновку фокусирующих элементов с постоянным организационным шаблоном, отличающимся от расходуемого организационного шаблона, и располагая эту постоянную компоновку фокусирующих элементов поверх компоновки пиктограммных элементов, создается несовпадение линзы–пиктограммы между постоянным организационным шаблоном и шаблонами из контрастирующих материалов, созданными через расходуемую компоновку фокусирующих элементов. Там, где расходуемая компоновка фокусирующих элементов остается или включается в систему, постоянная компоновка фокусирующих элементов также создает несовпадение линзы–линзы между постоянным шаблоном и расходуемым шаблоном в дополнение к несовпадению линзы–пиктограммы. По существу, когда компоновку пиктограмм наблюдают через постоянную компоновку фокусирующих элементов даже от под углом, эквивалентным углу отверждения, шаблоны из первого и второго контрастирующих материалов вносят вклад в искусственное изображение, которое проецируется через постоянную компоновку фокусирующих элементов. Есть по меньшей мере один постоянный угол наблюдения, посредством которого шаблоны из первого и второго контрастирующих материалов вносят вклад в проецируемое искусственное изображение, посредством этого обеспечивая более плавный эффект цветового перехода между искусственными изображениями, проецируемыми из шаблона из первого контрастирующего материала и проецируемыми из шаблона из любого дополнительного контрастирующего материала (например, шаблона из второго контрастирующего материала). Поскольку у постоянной компоновки фокусирующих элементов есть постоянный организационный шаблон, который не совпадает с расходуемым шаблоном расходуемой компоновки фокусирующих элементов, используемым при направленном отверждении компоновки пиктограммных элементов, если смотреть на отвержденный шаблон пиктограммных элементов через постоянную компоновку фокусирующих элементов, результирующее постоянное искусственное изображение будет отличаться от расходуемого искусственного изображения, которое наблюдалось бы через расходуемую компоновку фокусирующих элементов.
[37] В одном аспекте изобретение является способом образования оптического защитного устройства путем (i) предоставления первой расходуемой компоновки фокусирующих элементов, расположенной поверх компоновки пиктограммных элементов; (ii) образования шаблона из первого контрастирующего материала и шаблона из второго контрастирующего материала на пиктограммных элементах или в них путем направленного отверждения под первым углом отверждения по меньшей мере первого контрастирующего материала на пиктограммных элементах или в них через расходуемую компоновку фокусирующих элементов; (iii) расположения постоянной компоновки фокусирующих элементов поверх компоновки пиктограммных элементов так, что пиктограммные элементы проецируют постоянное искусственное изображение, если смотреть через постоянную компоновку фокусирующих элементов; где у постоянной компоновки фокусирующих элементов есть первый постоянный шаблон, который образует несовпадение шаблонов линзы–пиктограммы между первым постоянным шаблоном и шаблонами из первого и второго контрастирующих материалов, а у расходуемой компоновки фокусирующих элементов есть первый расходуемый шаблон, который совпадает с шаблоном из первого контрастирующего материала под первым углом отверждения; где искусственное изображение является проекцией шаблонов из первого и второго контрастирующих материалов, если смотреть по меньшей мере под одним углом через постоянную компоновку фокусирующих элементов. В дополнительном варианте осуществления постоянное искусственное изображение создает эффект цветового перехода, соответствующий смещениям постоянных углов наблюдения.
[38] Результирующее оптическое защитное устройство содержит компоновку пиктограммных элементов по меньшей мере с одним направленно отвержденным шаблоном из контрастирующего материала. Это оптическое защитное устройство создает искусственные изображения, которые проецируются шаблонами из нескольких контрастирующих материалов под одним или несколькими углами наблюдения. Это делает возможным эффект плавного цветового перехода от одного шаблона из контрастирующего материала к другому. Этот эффект шаблона из нескольких контрастирующих материалов предпочтительно наблюдается под двумя или более углами наблюдения, так что сочетание контрастирующих элементов под первым углом создает первый цвет, тогда как под другим углом наблюдения они объединяются для создания иного цвета.
Пиктограммные элементы
[39] В некоторых вариантах осуществления способа и оптического защитного устройства, описанных в этом документе, предполагается, что предоставляется расходуемая компоновка фокусирующих элементов, расположенная поверх компоновки пиктограммных элементов.
[40] Как отмечалось выше, оптическое защитное устройство из настоящего изобретения содержит, в том числе, компоновку пиктограммных элементов, встроенную в виде микроструктурированного массива в микроструктурированный слой. Подходящие микроструктурированные слои в целом описаны в патентах США №№ 7333268 и 7468842. Например, в одном варианте осуществления микроструктурированный слой включает в себя массив пиктограммных элементов, которые произвольно регулируются по размеру, форме, глубине, высоте, ширине. Этот микроструктурированный слой может быть выполнен из любого материала, подходящего для образования в нем микроразмерных пиктограммных элементов. По существу пиктограммные элементы, рассматриваемые в рамках объема настоящего изобретения, включают в себя варианты осуществления, где пиктограммные элементы образуются на микроструктурированном слое или в нем. Эти пиктограммные элементы, как упоминалось выше, могут иметь различные размеры или формы. Например, пиктограммные элементы могут быть в виде пропусков, образованных в микроструктурированном слое, или столбиков (например, мезаструктур или выступов), образованных на микроструктурированном слое или в нем, либо массив пиктограммных элементов может быть сочетанием пропусков и столбиков. Эти пропуски будут окружены микроструктурированными сплошными областями. Эти пропуски, столбики, сплошные области объединяются для образования микроструктурированных знаков, включая текст, числа, символы или изображения, но не только.
[41] Материалы, подходящие для образования микроструктурированного слоя, могут быть любым пластичным материалом, в который можно встроить пропуски или столбики. Таким материалом предпочтительно является полимерный материал; предпочтительнее, отверждаемый полимерный материал, а еще предпочтительнее – материал, который отверждается радиацией.
[42] В некоторых описанных в этом документе вариантах осуществления микроструктурированный слой образуется путем отлития жидкого полимера по пленочной основе, например способствующей слипанию пленке 75 толщины из полиэтилентерефталата (PET), затем создания пустот в слое в полимере путем применения тиснения по шаблону, а затем отверждения материала так, что в микроструктурированном слое присутствует шаблон из пустот и/или столбиков. В качестве альтернативы также возможно и предполагается в рамках объема настоящего изобретения отверждать полимер, а затем удалять участки отвержденного полимера для образования в нем шаблона из пустот.
[43] Пустоты, которые описаны по всему этому документу, являются пропусками в слое, который в противном случае практически плоский или, если не практически плоский, практически однородный по топографии своей поверхности, так что пропуски образуют свой шаблон в этом слое. В альтернативных вариантах осуществления независимо от того, относится ли микроструктурированный слой к полимерному или другому типу, пустоты тянутся только частично в глубину микроструктурированного слоя; либо пустоты тянутся по всей глубине микроструктурированного слоя; либо есть сочетание типов пустот, где по меньшей мере одна пустота тянется на неполную глубину, и пустот, где по меньшей мере одна тянется на полную глубину микроструктурированного слоя. Описанные в этом документе пустоты могут принимать любую форму, включая П–образные, клиновидные или прямоугольные пустоты, но не только. Хотя глубина этих пустот может меняться и приспосабливаться к цели PHOSITA, неожиданно выяснилось, что для настоящего изобретения предпочтительны глубины примерно от 0,5 до 8 мкм по общей глубине. Например, необходимое для настоящего изобретения направленное отверждение становится отчасти безрезультатным при выходе из этого диапазона. Например, пустота с глубиной больше 8 микрон делает направленное отверждение безрезультатным, так как направленно отвержденный материал имеет склонность отверждаться конически, посредством этого ограничивая варианты для фокусирующих элементов и показатели преломления, которые могут использоваться для фокусировки на пиктограммных элементах. Если пустоты или столбики слишком короткие, менее 0,5 мкм, то направленное отверждение имеет склонность к рассредоточению по более широкому поперечному сечению пиктограммных элементов, посредством этого ухудшая разрешение из–за деформирования отвержденных сегментов контрастирующих материалов.
[44] В одном варианте осуществления пиктограммные элементы образуются в виде столбиков, объединенных с микроструктурированным слоем, например, где столбики прикрепляются к микроструктурированному слою или образуются в микроструктурированном слое в виде материала микроструктурированного слоя, который присутствует между пустыми областями; либо некоторое сочетание этих двух вариантов. Эти столбики могут прикрепляться к слою путем печати или могут быть образованы по идентичному процессу, используемому для образования пустот, как описано выше. Кроме того, также предполагается, что один или несколько столбиков образуются из одного или нескольких пигментированных или непигментированных материалов и предпочтительно обладают общей высотой примерно от 0,5 до 8 мкм. Аналогично пустотам, диапазон высот у столбиков важен. Например, в примерных вариантах осуществления, в которых пиктограммные элементы являются окрашенными столбиками, чем выше те столбики, тем больше контраст между окрашенными искусственными изображениями и чистым фоном. Если высота столбиков меньше 0,5 микрон, то контраст будет слишком малым, чтобы хорошо видеть искусственные изображения, даже при значительном добавлении пигмента. Пиктограммные элементы выше 8 микрон было бы очень трудно произвести, так как столбики в пиктограммном слое будут восприимчивы к повреждению во время производства. Также, хотя контраст увеличивается с большими глубинами или высотами пиктограмм, это справедливо только до известной степени. Усиление контраста является ситуацией уменьшающейся выгоды, где в какой–то момент более глубокая или высокая пиктограмма не приведет к лучшему контрасту, а всего лишь добавит конечному продукту толщину. Там, где пиктограммные элементы являются пустотами, в одном варианте осуществления эти пустоты частично или полностью покрываются, частично или полностью заполняются одним или несколькими пигментированными материалами либо покрываются или заполняются одним или несколькими непигментированными материалами. Заполнение при использовании в данном документе отличается от покрытия тем, что заполнение занимает более 50% глубины пустоты, тогда как покрытие занимает 50% или меньше. Полное заполнение или покрытие при использовании в данном документе отличается от частичного заполнения или покрытия тем, что для полного заполнения или покрытия всю площадь поверхности сторон и основания пустоты занимает заполнитель или материал покрытия. Этот заполнитель или материал покрытия обеспечивает контраст между пустотами и фоном или окружающими сплошными областями. В качестве альтернативы также предполагается, что контраст обеспечивается путем покрытия фона или окружающих сплошных областей. В предпочтительном варианте осуществления обнаружено, что путем покрытия или заполнения пустот обеспечивается улучшенный контраст благодаря глубине пустот. Однако там, где беспокойство вызывает простота производства, обнаружено, что в результате покрытия окружающих областей улучшается возможность производства системы. Также предполагается, что пустоты и окружающие сплошные области или столбики и фоновые или окружающие плоские либо пустые области покрываются/заполняются разными материалами, так что очевиден контраст между пустотами и окружающими областями или между столбиками и окружающими областями. Заполнители/покрытия могут быть пигментированными или непигментированными материалами. Материалы, используемые для покрытия сплошных областей, предпочтительно являются контрастирующими материалами, которые обеспечивают некоторый контраст относительно пустот в плане пигмента/цвета, отражения, преломления или дифракции. Окружающие области предпочтительно покрываются одним или несколькими контрастирующими (то есть относительно каждого пигментированного материала) пигментированными материалами либо одним или несколькими идентичными (то есть относительно каждого пигментированного материала) пигментированными материалами.
[45] Пустоты и окружающие пустые области являются пропусками, которые могут тянуться частично в толщину микроструктурированного слоя или могут тянуться на полную толщину микроструктурированного слоя для образования сквозных отверстий. Там, где пустоты или окружающие пустые области являются сквозными отверстиями, области основания могут быть образованы слоем, отличающимся от микроструктурированного слоя. В одном варианте осуществления боковые области покрываются, чтобы контрастировать с областями основания.
[46] Там, где пиктограммные элементы включают в себя столбики, в одном варианте осуществления области, окружающие столбики, покрываются и/или частично либо полностью заполняются одним или несколькими пигментированными или непигментированными материалами.
Пиктограммные элементы – контрастирующий материал
[47] В настоящем изобретении пиктограммные элементы (то есть пустоты, столбики или их сочетание) вместе с контрастирующим материалом и микроструктурированным слоем, в который они включаются, взаимодействуют для образования компоновки пиктограммных элементов. В описанных в этом документе вариантах осуществления компоновка пиктограммных элементов включает в себя по меньшей мере два контрастирующих материала, так что эффекта изменения цвета можно добиться путем изменения углов наблюдения относительно постоянной компоновки фокусирующих элементов. Там, где есть по меньшей мере два контрастирующих материала, по меньшей мере два материала предпочтительно будут обладать по меньшей мере одним отличительным друг от друга признаком, где упомянутый отличительный признак выбирается по меньшей мере из одного из цвета, текстуры, показателя преломления или материала.
[48] В описанных в этом документе вариантах осуществления контрастирующий материал включается в массив пиктограммных элементов путем заполнения или покрытия контрастирующим материалом пустот, столбиков или окружающих фоновых областей, как описано выше. Затем контрастирующие материалы направленно отверждаются, как подробнее описано ниже. Направленное отверждение создает отвержденные сегменты из контрастирующих материалов в пиктограммных элементах. Эти сегменты упорядочиваются в шаблон, соответствующий организационному шаблону расходуемой компоновки фокусирующих элементов, по которому они направленно отверждались. Посредством направленного отверждения и смывания неотвержденных сегментов первого контрастирующего материала предоставляется по меньшей мере шаблон из первого контрастирующего материала и шаблон из второго контрастирующего материала на массиве пиктограммных элементов.
[49] В описанных в этом документе вариантах осуществления предполагается, что массив пиктограммных элементов будет заполнен или покрыт по меньшей мере одним контрастирующим материалом и направленно отвержден так, что образуется по меньшей мере шаблон из первого контрастирующего материала и шаблон из второго контрастирующего материала на массиве пиктограммных элементов. В качестве альтернативы в дополнительном варианте осуществления массив пиктограммных элементов заполняется/покрывается двумя или более контрастирующими материалами, направленно отверждается через расходуемую компоновку фокусирующих элементов для образования шаблона по меньшей мере из первого и второго контрастирующего материала.
[50] Например, в одном таком варианте осуществления пустоты заполняются первым контрастирующим материалом, направленно отверждаются под первым углом отверждения и промываются для образования шаблона из первого контрастирующего материала и шаблона из контрастирующего материала пустых областей (воздушные сегменты). В дополнительном варианте осуществления воздушные сегменты в пиктограммных элементах затем заполняются вторым контрастирующим материалом, который затем направленно отверждается под вторым углом отверждения и смывается, чтобы предоставить шаблон из второго контрастирующего материала и другого контрастирующего шаблона пустых областей. В дополнительных вариантах осуществления дополнительные последовательные контрастирующие материалы можно добавлять в пустые области в пиктограммных элементах, и затем направленно отверждать и смывать для образования дополнительных шаблонов из контрастирующих материалов.
[51] В предоставленных в этом документе вариантах осуществления также предполагается, что один или несколько шаблонов из контрастирующих материалов образуются путем направленного отверждения тех контрастирующих материалов через первую расходуемую компоновку фокусирующих элементов, тогда как другие контрастирующие материалы либо (i) направленно отверждаются через другую расходуемую компоновку фокусирующих элементов или через одну или несколько постоянных компоновок фокусирующих элементов; либо (ii) полностью отверждаются через одну или несколько расходуемых компоновок фокусирующих элементов или через одну или несколько постоянных компоновок фокусирующих элементов.
[52] Например, в одном таком варианте осуществления массив пиктограммных элементов заполняется первым контрастирующим материалом, который затем направленно отверждается через первую расходуемую компоновку фокусирующих элементов. Затем пустые области в пиктограммных элементах заполняются вторым контрастирующим материалом, который затем направленно отверждается через вторую расходуемую компоновку фокусирующих элементов. В другом варианте осуществления второй контрастирующий материал затем направленно отверждается через первую постоянную компоновку фокусирующих элементов. В еще одном варианте осуществления второй контрастирующий материал полностью отверждается через расходуемую компоновку фокусирующих элементов или через постоянную компоновку фокусирующих элементов, или оба варианта. Здесь отметим, что последовательность отверждения не является определяющей, и что отверждение через расходуемую компоновку фокусирующих элементов может предшествовать или предваряться отверждением через постоянную компоновку фокусирующих элементов. В вариантах осуществления, где расходуемая компоновка фокусирующих элементов и постоянная компоновка фокусирующих элементов находятся на противоположных сторонах микроструктурированного пиктограммного слоя, отверждение через постоянную компоновку фокусирующих элементов предпочтительно предшествует отверждению через расходуемую компоновку фокусирующих элементов.
[53] Подходящие второй, третий или дополнительные контрастирующие материалы могут быть такими же или отличаться от используемого первого контрастирующего материала. Там, где первый, второй, третий и дополнительные контрастирующие материалы одинаковые, их можно изменять на месте, чтобы обеспечить отличительные признаки, например цвет, топографию или толщину, или можно изменять, подвергая разным процессам отверждения или скоростям отверждения. Там, где первый и дополнительные контрастирующие материалы отличаются, их отличия можно выразить, например, в показателе преломления, материале, цвете, топографии или толщине.
[54] В одном конкретном варианте осуществления разные типы контрастирующих материалов используются в качестве первого и второго контрастирующих материалов. Например, в одном варианте осуществления первый контрастирующий материал является отражающим материалом, который отвердевает так, что пустоты содержат сегменты из отражающих материалов и сегменты из практически пустых пространств. Потом пигментированный материал добавляется в практически пустые пространства, а затем направленно отверждается через расходуемую компоновку фокусирующих элементов под углом отверждения, чтобы создать направленно отвержденный и промытую компоновку пиктограммных элементов. Хотя в этом варианте осуществления сначала в пустоты добавлен отражающий контрастирующий материал, также в рамках объема настоящего изобретения предполагается, что сначала добавляется пигментированный материал и направленно отверждается до или после того, как в пустоты добавляется отражающий контрастирующий материал.
[55] Хотя и не предназначено для ограничения, по меньшей мере один из контрастирующих материалов предпочтительный является пигментированным материалом. Другой контрастирующий материал будет либо другим заполнителем/материалом покрытия, либо пустой областью рядом с направленно отвержденными сегментами контрастирующего материала. Например, в одном варианте осуществления первый контрастирующий материал содержит пигментированные частицы, а второй контрастирующий материал является воздухом в пустой области, примыкающей к направленно отвержденному пигментированному материалу. Заявитель неожиданно обнаружил, что предпочтительны пигментированные частицы с размерами от 0,1 мкм примерно до 1,2 мкм; предпочтительнее от 0,5 мкм до 1,0 мкм. Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что частицы с размером выше этого предпочтительного диапазона имеют склонность к рассеиванию коллимированного света, в силу этого ухудшая разрешение направленно отвержденного массива пиктограммных элементов. В отличие от этого пигментированные материалы с частицами меньше предпочтительного диапазона также имеют склонность ухудшать разрешение, поглощая слишком большую часть коллимированного света и в силу этого образуя более крупные сегменты контрастирующего материала в пиктограммных элементах, чем нужно.
[56] Контрастирующий материал, хотя предпочтительно и является пигментированным материалом, также может быть, например, отражающим материалом. Подходящие отражающие материалы включают в себя металлические материалы, например олово, титан, алюминий, золото, серебро, хром, висмут или их сочетания.
[57] Пигментированные материалы, предполагаемые к использованию в настоящем изобретении, включают в себя пигментированные смолы и чернила, но не ограничиваются ими. В примерном варианте осуществления используется субмикронный пигмент в виде пигментной дисперсии, который доступен под обозначением изделия "Spectra Pac" компании Sun Chemical Corporation. В эту пигментную дисперсию добавляются другие отверждаемые (например, отверждаемые ультрафиолетом (УФ)) материалы и фотоинициаторы, чтобы добиться отверждаемого пигментированного материала, подходящего для использования в настоящем изобретении. Затем результирующий отверждаемый пигментированный материал используется для подготовки столбиков либо для заполнения пустот (или выемок) и/или областей, окружающих столбики.
[58] Шаблон из контрастирующего материала, если смотреть через расходуемую компоновку фокусирующих элементов, создает первое расходуемое искусственное изображение. Это первое расходуемое искусственное изображение образуется посредством взаимодействия расходуемых фокусирующих элементов и шаблона из контрастирующего материала, если смотреть через расходуемую компоновку фокусирующих элементов под углом отверждения. Цвет первого расходуемого искусственного изображения соответствует цвету направленно отвержденного контрастирующего материала. Однако цвета будут меняться, когда угол наблюдения отклоняется от угла отверждения, посредством этого создавая другое расходуемое искусственное изображение отличного цвета или отличного изображения, или оба варианта. Переход от первого расходуемого искусственного изображения к другому расходуемому искусственному изображению часто будет приводить к разрыву (из–за наблюдаемых больших блоков цвета), так как расходуемое искусственное изображение переходит от одного цвета к другому.
[59] В одном конкретном варианте осуществления первый пигментированный материал наносится для заполнения пустот, а затем направленно отверждается путем направления коллимированного света под углом отверждения и через расходуемую компоновку фокусирующих элементов на пиктограммные элементы, посредством этого отверждая пигментированный материал для создания отвержденного шаблона пиктограммных элементов в компоновке пиктограммных элементов. Области пигментированного материала, которые не отверждаются, смываются для предоставления пиктограммных элементов с пустотой, элемента из отвержденного контрастирующего материала в пустоте и промытой области внутри пустоты, где удален контрастирующий материал. Первое расходуемое искусственное изображение (пигментированное) предоставляется посредством взаимодействия расходуемой компоновки фокусирующих элементов и компоновки пиктограммных элементов, когда компоновку пиктограммных элементов наблюдают через расходуемую компоновку фокусирующих элементов под углом отверждения. Когда позиция отклоняется от угла отверждения, цвет расходуемого искусственного изображения поменяется с цвета пигментированного материала на другой цвет или на изображение, отличное от первого расходуемого искусственного изображения.
[60] Направленно отвержденная и промытая компоновка пиктограммных элементов, которая описана выше и которая включает в себя отвержденный шаблон пиктограммных элементов, подходит для соединения с постоянной компоновкой фокусирующих элементов так, что постоянный шаблон пиктограммных элементов, отличный от шаблона, видимого через расходуемую компоновку фокусирующих элементов под углом отверждения, виден через постоянную компоновку фокусирующих элементов.
[61] В одном варианте осуществления пиктограммные элементы включают в себя столбики. Эти столбики можно образовать по такому же процессу, используемому для образования пустот, или их можно образовать путем печати столбиков на микроструктурированном слое. В качестве альтернативы столбики можно образовать путем полного покрытия микроструктурированного слоя отверждаемым материалом, например смолой, а затем направленного отверждения материала через расходуемую компоновку фокусирующих элементов для образования первых столбиков. Дополнительные столбики из такого же или отличного контрастирующего материала также можно образовать путем заполнения пустых областей, окружающих первые столбики, дополнительным контрастирующим материалом и дополнительного направленного отверждения дополнительного контрастирующего материала для образования дополнительных столбиков. В каждом из этих случаев образованные столбики можно затем покрыть контрастирующим материалом, и/или окружающие пустые области заполняются или покрываются контрастирующим материалом, или столбики и окружающие пустые области заполняются/покрываются разными контрастирующими материалами или материалами, измененными на месте, чтобы стать оптически разными.
[62] Хотя размер, вид и форма пиктограмм не ограничиваются, эти столбики или пустоты могут принимать вид или форму, например, положительных или отрицательных символов, букв, изображений и/или цифр, которые можно визуально обнаружить и, по возможности, обнаружить машиной или считать машиной. Они также могут составлять барельефные структуры, которые создают трехмерный эффект, или составные либо мозаичные изображения, образованные множеством разнесенных, приподнятых или утопленных пиктограмм, которые могут принимать вид линий, точек, завитков или их сочетаний. В одном предполагаемом варианте осуществления пиктограммы являются приподнятыми или утопленными пиктограммами с высотой или глубиной примерно от 0,5 до 8 микрон.
[63] Рассматриваются варианты осуществления, в которых два или более типа пиктограммных элементов (например, микро– и наноразмерные пиктограммы) совмещены друг с другом в одной компоновке или слое пиктограмм в устройстве согласно настоящему изобретению. Для тех вариантов осуществления необходим вид предпочтительного отверждения. Одним видом предпочтительного отверждения, рассматриваемого настоящим изобретением, является дифференциальное растворение заполнителя, которого можно достичь с использованием структур разного размера и заполнителей с отличающейся растворимостью. Это может объединяться с отверждением коллимированным светом для создания разных структур с разными составами на одном слое. Отверждение коллимированным светом также может использоваться в одиночку в качестве средства для создания таких одиночных слоев многофункциональных микро– и/или наноразмерных пиктограмм.
[64] Направленно отвержденные микроструктурированные слои, получающиеся в результате вышеупомянутых вариантов осуществления, по отдельности или вместе подходят для соединения с постоянной компоновкой фокусирующих элементов.
Фокусирующие элементы
[65] Фокусирующие элементы при использовании в данном документе относятся к компонентам оптического защитного устройства, которые функционируют для увеличения и оптического объединения микроизображений (или частей микроизображений), расположенных в микроструктурированном слое, в одно или несколько искусственных изображений. Подходящие фокусирующие элементы включают в себя, без ограничения, линзы различных размеров и форм. Конкретнее, в некоторых вариантах осуществления, предоставленных в этом документе, линзы выбираются из сферических, асферических или цилиндрических (двояковыпуклых) линз. Хотя параллельно ориентированные цилиндры являются предпочтительным видом цилиндрических линз, также в этом документе предполагается, что цилиндры располагаются сеткой (перекрестно) для образования псевдо–асферической линзы в точке пересечения. Для тех линз, которые являются сферическими или асферическими, также предполагаются разные геометрии основания, включая круглое основание и основание с 3–10 сторонами. Они включают в себя квадратные основания, прямоугольные основания или восьмиугольные основания. Массив линз можно упорядочить в несколько наборов, где элементы каждого набора размещаются для образования нужной геометрической формы. Неожиданно обнаружено, что наборы линз, упорядоченные в шестиугольной ориентации, обеспечивают улучшенный интервал и разрешение, позволяющие упаковать больше информации в систему. Кроме того, также предполагается, что фокусирующие элементы внедряются, или что фокусирующие элементы в компоновке фокусирующих элементов (расходуемой или постоянной) обладают фазовым сдвигом на основе шагов линз, размеров линз или форм линз. Фокусирующие элементы взаимодействуют с пиктограммными элементами в микроструктурированном слое для создания искусственного изображения, когда пиктограммные элементы или их части наблюдают через фокусирующие элементы.
[66] Фокусирующие элементы, будь то часть расходуемой или постоянной компоновки, включают в себя преломляющие фокусирующие элементы, отражающие фокусирующие элементы, гибридные преломляющие/отражающие фокусирующие элементы, перфорации и их сочетания, но не ограничиваются ими. В одном предполагаемом варианте осуществления фокусирующие элементы являются преломляющими микролинзами. Примеры подходящих фокусирующих элементов раскрываются в патенте США № 7333268 для Steenblik и др., патенте США № 7468842 для Steenblik и др. и патенте США № 7738175 Steenblik и др., которые полностью включаются посредством ссылки, как если бы полностью излагались в этом документе.
[67] В рамках объема настоящего изобретения также предполагается, что фокусирующие элементы внедряются. Внедрение фокусирующих элементов у расходуемых либо постоянных компоновок служит для улучшения их сопротивления оптически ухудшающим внешним воздействиям. Здесь фокусирующие элементы по меньшей мере частично скрываются под слоем стыковочного материала, который предпочтительно не влияет на показатель преломления у фокусирующих элементов. Однако в одном варианте осуществления показатель преломления от внешней поверхности устройства согласно настоящему изобретению до преломляющих границ меняется между первым и вторым показателем преломления, при этом первый показатель преломления практически или до известной степени отличается от второго показателя преломления. Фраза "практически или до известной степени отличается" при использовании в данном документе означает разницу показателя преломления, которая вызывает изменение фокусного расстояния (расстояний) у фокусирующих элементов по меньшей мере на 0,1 микрон. Неожиданно выяснилось, что увеличенная разница между показателем преломления у материала линзы и стыковочного материала соотносится с улучшенной блокировкой диапазона более короткого фокусного расстояния.
[68] Внедряемый материал может быть прозрачным, полупрозрачным, окрашенным или пигментированным и может предоставлять дополнительные функциональные возможности для защиты и установления подлинности, включая поддержку систем автоматизированного установления подлинности, проверки, отслеживания, подсчета и обнаружения валюты, которые опираются на оптические эффекты, удельную электропроводность или электрическую емкость, обнаружение магнитного поля. Подходящие материалы могут включать в себя адгезивы, гели, клеи, лаки, жидкости, литые полимеры и полимеры либо иные материалы, содержащие органические или металлические дисперсии. В одном варианте осуществления стыковочный материал внедряется в междоузельное пространство линзы и идет до вершины линзы без покрытия вершины линзы. В другом варианте осуществления стыковочный материал внедряется во всю систему линзы, включая междоузельное пространство и вершину линзы.
[69] В настоящем изобретении есть расходуемые фокусирующие элементы и постоянные фокусирующие элементы. Расходуемая компоновка фокусирующих элементов используется при направленном отверждении компоновки пиктограммных элементов. При таком использовании расходуемой компоновки фокусирующих элементов образуются шаблоны по меньшей мере из первого и второго контрастирующих материалов в компоновке пиктограммных элементов. Шаблон из первого контрастирующего материала по меньшей мере частично соответствует конкретному организационному шаблону расходуемой компоновки фокусирующих элементов и углу отверждения. Например, в одном варианте осуществления шаблон расходуемой компоновки фокусирующих элементов выбирается на основе (1) скоса массива фокусирующих элементов относительно массива пиктограммных элементов, или (2) шага расходуемой компоновки фокусирующих элементов, или (3) размера фокусирующих элементов в расходуемой компоновке фокусирующих элементов, или любого их сочетания. Кроме того, шаблон расходуемой компоновки фокусирующих элементов дополнительно или в качестве альтернативы мог бы основываться на (4) конструкции, (5) показателе преломления или (6) отражении расходуемой компоновки фокусирующих элементов. Шаблон расходуемой компоновки фокусирующих элементов также может модулироваться путем (7) маскирования частей этих фокусирующих элементов так, что направленное отверждение отверждает только области компоновки пиктограмм, которые не закрыты маской. В результате выбора одного или нескольких этих организационных шаблонов в расходуемой компоновке фокусирующих элементов и направленного отверждения компоновки пиктограммных элементов по этому шаблону в микроструктурированном слое образуется шаблон из первого контрастирующего материала, который соотносится с организационным шаблоном в расходуемой компоновке фокусирующих элементов.
[70] Постоянная компоновка фокусирующих элементов также обладает организационным шаблоном на основе скоса, шага, размера, конструкции, показателя преломления, отражения или любого их сочетания, как описано выше для расходуемой компоновки фокусирующих элементов. Этот шаблон постоянной компоновки фокусирующих элементов выбирается несовпадающим с шаблоном, используемым в расходуемой компоновке фокусирующих элементов, так что по меньшей мере одно из скоса, шага, размера, формы, фазового сдвига, конструкции, показателя преломления или отражения отличается от шаблона, обнаруженного в расходуемой компоновке фокусирующих элементов. По существу, шаблон у постоянной компоновки фокусирующих элементов также будет не совпадать с шаблонами из контрастирующих материалов, созданными путем направленного отверждения компоновки пиктограммных элементов через расходуемую компоновку фокусирующих элементов. Также в результате получается несовпадение линзы–линзы между расходуемой и постоянной компоновками фокусирующих элементов, которое обусловлено маскированием областей одной из компоновок фокусирующих элементов, которая отличается от другой. Компоновка пиктограммных элементов с шаблоном из отвержденного первого контрастирующего материала взаимодействует с постоянной компоновкой фокусирующих элементов для создания постоянного искусственного изображения. Наблюдатель, наблюдающий компоновку пиктограмм через постоянную компоновку фокусирующих элементов, наблюдал бы постоянный шаблон пиктограммных элементов, который отличается от расходуемого шаблона пиктограмм, который наблюдался бы тем же наблюдателем с той же позиции, есть смотреть на компоновку пиктограмм через расходуемую компоновку фокусирующих элементов.
[71] В одном варианте осуществления оптическое защитное устройство создается путем предоставления компоновки пиктограммных элементов, заполнения пиктограммных элементов пигментированным материалом (то есть первым контрастирующим материалом), предоставления расходуемой компоновки фокусирующих элементов и направленного отверждения областей (отвержденных областей) контрастирующего материала, удаления неотвержденных областей первого контрастирующего материала для создания пустых областей в пиктограммных элементах, удаления расходуемой компоновки фокусирующих элементов, предоставления постоянной компоновки фокусирующих элементов относительно компоновки пиктограммных элементов так, что пиктограммные элементы взаимодействуют с постоянной компоновкой фокусирующих элементов для создания постоянного искусственного изображения. Несовпадение шаблонов между шаблоном расходуемой компоновки фокусирующих элементов и шаблоном постоянной компоновки фокусирующих элементов создает искусственные изображения, состоящие из отвержденных областей первого контрастирующего материала и пустых областей. По существу, наблюдатель, который меняет позиции, может наблюдать искусственное изображение с одним контрастирующим цветом, обоими или без них. Например, в некоторых вариантах осуществления предоставляются искусственные изображения, состоящие из чередующихся полос разных цветов.
[72] В дополнительном варианте осуществления пустые области заполняются одним или несколькими другими контрастирующими материалами, отличающимися от первого контрастирующего материала, которые затем по меньшей мере частично отверждаются. Отверждение другого контрастирующего материала может быть полным отверждением, маскированием или направленным отверждением. Затем удаляются любые оставшиеся неотвержденные области. Удаление неотвержденных областей предпочтительно осуществляется путем промывки. Удаляется расходуемая компоновка фокусирующих элементов, и постоянная компоновка фокусирующих элементов располагается относительно компоновки фокусирующих элементов для создания искусственного изображения. Несовпадение шаблонов между расходуемым шаблоном расходуемой компоновки фокусирующих элементов и постоянным шаблоном постоянной компоновки фокусирующих элементов создает искусственные изображения, состоящие из первого контрастирующего материала и другого контрастирующего материала. По существу наблюдатель по меньшей мере из одной позиции видит искусственное изображение, состоящее из шаблонов из первого контрастирующего материала (составной шаблон) и другого контрастирующего материала. Искусственное изображение, если смотреть со всех углов, предпочтительно будет проекцией на основе составного шаблона. Это делает возможным плавный переход от искусственного изображения, состоящего из первого контрастирующего материала, к искусственному изображению, состоящему из другого контрастирующего материала. Например, в одном варианте осуществления, где первый контрастирующий материал является красным пигментированным материалом, а второй контрастирующий материал является синим пигментированным материалом, под первым углом наблюдения наблюдается красное искусственное изображение, например чередующиеся полосы или мерцающие изображения, тогда как под вторым углом наблюдения наблюдается синее искусственное изображение с красными частями, и под третьим углом наблюдения наблюдается красное и синее искусственное изображение. Переходы между красными искусственными изображениями и синими искусственными изображениями происходят плавнее и без эффектов разрыва.
[73] Компоновка фокусирующих элементов, расходуемая или постоянная, имеет угол скоса – по которому шаблон фокусирующих элементов повторяется – когда опорный шаблон основывается на скосе. Также компоновка пиктограммных элементов имеет угол скоса, по которому шаблон пиктограммных элементов имеет повторяющийся шаблон. Там, где эти углы скоса ориентированы или рассогласованы, наблюдаются различные оптические эффекты в искусственных изображениях, созданных посредством взаимодействия пиктограмм и фокусирующих элементов. Например, когда компоновка фокусирующих элементов немного повернута от того, где ей следует быть в отношении компоновки пиктограмм (то есть порядка 1 градуса или меньше (≤1)), обычно это дает искусственные изображения меньше и ближе друг к другу и создаст эффекты искусственного изображения, например Float, SuperFloat, Deep, SuperDeep, Levitate, Morph, эффекты 3–D, которые описаны в US 7333268. Ось симметрии задается в этом документе в виде линии, относительно которой можно отразить компоновку, повернуть или то и другое, без изменения геометрии компоновки. Хотя и не обязательно, в некоторых вариантах осуществления ось симметрии совпадает с углом скоса.
[74] Путем направленного отверждения контрастирующего материала цветные блоки, наблюдаемые через постоянную компоновку фокусирующих элементов, меньше наблюдаемых через расходуемую компоновку фокусирующих элементов, при этом размер зависит от скоса (то есть угла поворота) постоянной компоновки фокусирующих элементов от скоса расходуемой компоновки фокусирующих элементов. Размер будет быстро меняться, когда угол отклоняется от угла отверждения.
Направленное отверждение
[75] Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что путем направленного отверждения компоновки пиктограммных элементов для образования направленно отвержденного микроструктурированного слоя (то есть направленно отвержденной компоновки пиктограммных элементов) можно включить несколько контрастирующих материалов в компоновку пиктограммных элементов, посредством этого предоставляя искусственные изображения, состоящие из нескольких контрастирующих материалов. Когда компоновку пиктограммных элементов наблюдают через расходуемую компоновку фокусирующих элементов под углом отверждения, расходуемый шаблон пиктограмм (включая два шаблона из контрастирующих материалов) в компоновке пиктограммных элементов взаимодействует с расходуемой компоновкой фокусирующих элементов для создания расходуемого искусственного изображения, которое меняет цвет. Однако, когда компоновку пиктограммных элементов наблюдают через постоянную компоновку фокусирующих элементов, наблюдается постоянный шаблон пиктограммных элементов, и он взаимодействует с постоянной компоновкой фокусирующих элементов для создания постоянного искусственного изображения, которое меняет цвет плавнее; без эффекта "разрыва", ассоциированного с направленным отверждением пиктограммных элементов через постоянную компоновку фокусирующих элементов.
[76] Направленное отверждение при использовании в данном документе относится к процессу направления отверждающей силы к контрастирующему материалу, включенному в компоновку пиктограммных элементов, путем направления источника отверждения через расходуемую компоновку фокусирующих элементов под углом отверждения. В результате направления отверждающей силы под нужным углом отверждения сегменты контрастирующего материала в каждом из пиктограммных элементов остаются неотвержденными и затем могут быть смыты, чтобы оставить пустую область, заполненную воздухом, в качестве второго контрастирующего материала. Другими словами, свет направляется под углом через расходуемую компоновку фокусирующих элементов так, что он падает на целевые области компоновки пиктограммных элементов. Наблюдение пиктограммных элементов через расходуемую компоновку фокусирующих элементов из позиции под углом отверждения позволяет наблюдателю видеть шаблон направленно отвержденных пиктограммных элементов. Отступление от угла отверждения изменяет шаблоны пиктограммных элементов, которые видны через расходуемую компоновку фокусирующих элементов. Фактически, контрастирующий материал в пустых областях может проецировать искусственное изображение, если смотреть под подходящим углом через фокусирующие элементы. Как упоминалось в этом документе, дополнительные контрастирующие материалы можно включить в пустые пространства пиктограмм для отверждения, чтобы образовать отдельный шаблон из контрастирующего материала. Например, в одном варианте осуществления первый пигментированный материал наносится на пустоты, направленно отверждается и смывается, а затем дополнительный пигментированный материал добавляется в пустые области пустот, направленно отверждается под иным углом отверждения через расходуемую компоновку фокусирующих элементов и, при необходимости, смывается для удаления любого неотвержденного пигментированного материала.
[77] В предпочтительном варианте осуществления направленное отверждение содержит применение излучения, например коллимированного света, через расходуемую компоновку фокусирующих элементов под первым углом отверждения, так что свет падает на сегменты первого контрастирующего материала, присутствующего в пиктограммных элементах, посредством этого укрепляя сегменты первого контрастирующего материала. Области первого контрастирующего материала, которые не отвердевают, затем вымываются, чтобы оставить отвержденные сегменты из контрастирующих материалов и сегменты практически пустого пространства, заполненные воздухом, который функционирует как второй контрастирующий материал. Отвержденный первый контрастирующий материал и пустое пространство могут функционировать для обеспечения первого и второго цветов соответственно для эффектов цветового перехода. Кроме того, пустое пространство можно заполнить или покрыть материалом, отличимым от первого контрастирующего материала. В рамках объема настоящего изобретения также предполагается, что аналогичным образом добавляется и направленно отверждается несколько дополнительных контрастирующих материалов.
[78] В одном варианте осуществления направленное отверждение компоновки пиктограммных элементов включает в себя направление коллимированного света из источника коллимированного света через расходуемую компоновку фокусирующих элементов к массиву пиктограмм так, что результирующий свет падает на пигментированный материал, включенный в микроструктурированный слой, посредством этого отверждая по меньшей мере части пигментированного материала (материалов). Подходящие источники коллимированного света включают в себя лазерное излучение, свет (например, солнечный свет, УФ–свет, инфракрасный (ИК) свет), направленный через одну или несколько коллимирующих линз через узкую щель к параболическому отражателю, от более направленного источника, например массива LED, или их сочетания. В одном предполагаемом варианте осуществления источником коллимированного света является блок ультрафиолетовой литографии.
[79] Как упоминалось ранее, пиктограммные элементы можно образовать из двух или более контрастирующих материалов. Наиболее подходящими являются пигментированные материалы, например чернила, которые могут обладать контрастом по сравнению с воздухом. Их можно подготовить путем отверждения каждого материала коллимированным светом или путем отверждения одного материала коллимированным светом, а другого материала – другим средством для отверждения (например, радиационным отверждением, химической реакцией). Искусственные изображения пиктограмм, образованные из такого направленно отвержденного пигментированного материала (материалов), были бы видны под углом (углами) отверждения, тогда как искусственные изображения пиктограмм, образованные из ненаправленно отвержденных пигментированных материалов, были бы видны в широком диапазоне углов. Отметим, что компоновка (компоновки) пиктограммных элементов, используемые при применении настоящего изобретения на практике, также могут включать в себя пиктограммные элементы известного уровня техники, полностью образованные из ненаправленно отвержденных пигментированных материалов.
[80] PHOSITA будут очевидны различные пигментированные материалы, подходящие для использования в настоящем изобретении. В одном варианте осуществления каждая пиктограмма в компоновке (компоновках) пиктограмм образуется из одного отвержденного флуоресцентного пигментированного материала и из одного отвержденного нефлуоресцентного пигментированного материала. Здесь флуоресцентный признак, который обнаруживается только под заданным углом, но не под другим заданным углом, может служить в качестве эффективного машиночитаемого признака установления подлинности.
[81] Как отмечалось в этом документе, направленное отверждение включает в себя направление источника излучения, допускающего отверждение целевого материала, через расходуемую компоновку фокусирующих элементов. Затем расходуемая компоновка фокусирующих элементов удаляется либо путем ее отделения от оптической защитной системы, либо путем ее включения в оптическую защитную систему. В одном варианте осуществления направленное отверждение привлекает динамическую систему, где расходуемая компоновка фокусирующих элементов не удерживается в статическом отношении к компоновке пиктограммных элементов, а вводится в динамический контакт с компоновкой пиктограммных элементов. Когда расходуемая компоновка фокусирующих элементов вводится в контакт с компоновкой пиктограммных элементов, источник излучения направляет отверждающее излучение к пиктограммным элементам (например, пустотам, заполненным – или столбикам, содержащим – контрастирующим материалом (материалами)).
[82] В одном конкретном варианте осуществления расходуемая компоновка фокусирующих элементов динамически наносится на компоновку пиктограммных элементов и отверждается, пока эти компоновки проходят друг через друга. У расходуемой компоновки фокусирующих элементов несовпадение организационного шаблона с организационным шаблоном постоянной компоновки фокусирующих элементов, которая будет в оптическом защитном устройстве. Эта расходуемая компоновка прикрепляется к первому конвейеру, тогда как компоновка пиктограммных элементов прикрепляется ко второму конвейеру. Первый и второй конвейеры приводятся в прочный контакт друг с другом, так что фокус по меньшей мере у некоторых фокусирующих элементов располагается на пиктограммных элементах. Источник отверждающего излучения (например, коллимированный свет), который теперь можно удерживать прочно, пока движутся конвейеры, применяет отверждающее излучение по всей расходуемой компоновке фокусирующих элементов под нужным углом отверждения. Когда конвейеры проходят друг через друга, пиктограммные элементы направленно отверждаются. Авторы изобретения обнаружили, что с помощью этого процесса этапом направленного отверждения можно точнее управлять, поскольку источник излучения не двигается. Кроме того, те же фокусирующие элементы можно повторно использовать для образования одного или нескольких отвержденных шаблонов пиктограммных элементов.
[83] Из описанных в этом документе вариантов осуществления дополнительный вариант осуществления содержит микроструктурированный слой с шаблонами из нескольких контрастирующих материалов, отвержденными посредством направленного отверждения. По меньшей мере один из шаблонов из нескольких контрастирующих материалов включает в себя первый отвержденный шаблон, который направленно отверждается через расходуемую компоновку фокусирующих элементов. В другом варианте осуществления по меньшей мере один из шаблонов из контрастирующих материалов включает в себя первый отвержденный шаблон, который направленно отверждается через первую расходуемую компоновку фокусирующих элементов, и второй отвержденный шаблон, который направленно отверждается через вторую расходуемую компоновку фокусирующих элементов. Неожиданно выяснилось, что при использовании отдельных расходуемых компоновок фокусирующих элементов для отверждения каждого контрастирующего материала можно добиться нескольких эффектов цветового перехода, например один цвет чередуется в ортопараллактическом направлении, тогда как другой чередуется в направлении наклона, когда защитное устройство наклоняют. В другом варианте осуществления по меньшей мере один из шаблонов из контрастирующих материалов включает в себя первый отвержденный шаблон, который направленно отверждается через первую расходуемую компоновку фокусирующих элементов, и шаблон из второго контрастирующего материала, который направленно отверждается по меньшей мере через одну постоянную компоновку фокусирующих элементов. В другом варианте осуществления по меньшей мере один из отвержденных шаблонов включает в себя первый отвержденный шаблон, который направленно отверждается через первую расходуемую компоновку фокусирующих элементов, и второй шаблон, предоставленный частью пустоты, которая покрывается или частично заполняется металлическим или отражающим материалом.
Удаление расходуемой компоновки фокусирующих элементов
[84] Удаление расходуемой компоновки фокусирующих элементов, как упоминалось в этом документе, включает в себя (i) отделение или отсоединение расходуемой компоновки фокусирующих элементов от оставшейся части конструкции промежуточного оптического защитного устройства или от компоновки пиктограммных элементов, и (ii) также включение расходуемой компоновки в защитное устройство так, что эти фокусирующие элементы уже не функционируют в качестве фокусирующих элементов. Отделение расходуемой компоновки фокусирующих элементов может осуществляться путем отслоения, абляции или другого снятия фокусирующих элементов с компоновки пиктограммных элементов. Включение расходуемой компоновки фокусирующих элементов может осуществляться путем применения некоторого излучения (например, тепла), которое удаляет структурный рельеф фокусирующих элементов, посредством этого создавая поверхность, которая довольно плоская по сравнению с первоначально присутствующей расходуемой компоновкой фокусирующих элементов. В качестве альтернативы расходуемую компоновку фокусирующих элементов можно включить в систему путем ее покрытия другой расходуемой компоновкой фокусирующих элементов либо одной или несколькими постоянными компоновками фокусирующих элементов.
[85] Как отмечалось выше, удаление расходуемой компоновки фокусирующих элементов также может происходить посредством использования расходуемой компоновки фокусирующих элементов и компоновки пиктограммных элементов, где по меньшей мере одна из этих компоновок располагается динамически относительно другой.
[86] В одном варианте осуществления оптическое защитное устройство является таким, как описано по различным вариантам осуществления в этом документе касательно предоставления компоновки пиктограммных элементов, расходуемой компоновки фокусирующих элементов и направленного отверждения пиктограммных элементов. Более того, в этом варианте осуществления расходуемая компоновка фокусирующих элементов остается расположенной поверх компоновки пиктограммных элементов. Постоянная компоновка фокусирующих элементов располагается поверх расходуемой компоновки фокусирующих элементов прямо или косвенно, так что расходуемая компоновка фокусирующих элементов включается и функционирует в качестве оптической прокладки между постоянной компоновкой фокусирующих элементов и компоновкой пиктограммных элементов. Посредством этого предоставляется граница раздела между двумя компоновками фокусирующих элементов, предпочтительно непосредственно.
[87] Настоящее изобретение дополнительно предоставляет способ для создания примерного варианта осуществления вышеописанного оптического устройства с оптической прокладкой, где у постоянной компоновки (компоновок) фокусирующих элементов есть угол скоса или, в качестве альтернативы, ось симметрии, и она располагается для образования одного или нескольких искусственных изображений по меньшей мере части пиктограмм, при этом положение постоянной компоновки (компоновок) фокусирующих элементов создает предназначенное положение этой компоновки в оптическом устройстве, где способ содержит:
(a) образование расходуемой компоновки фокусирующих элементов на стороне первой пленки, где у расходуемой компоновки фокусирующих элементов (i) есть угол скоса, который повернут на небольшой угол (α) в 1 градус или меньше (≤1°) от предназначенного положения угла скоса постоянной компоновки (компоновок) фокусирующих элементов, (ii) есть организационный шаблон, который отличается от постоянной компоновки (компоновок) фокусирующих элементов в плане размера, шага или конструкции, и/или (iii) есть одна или несколько маскированных областей;
(b) образование компоновки (компоновок) пиктограмм на противоположной поверхности первой пленки или в ней, где пиктограммы (i) имеют вид столбиков, образованных из одного или нескольких пигментированных материалов, (ii) имеют вид столбиков, где окружающие столбики области покрываются и/или частично либо полностью заполняются одним или несколькими пигментированными материалами, или (iii) имеют вид пустот или выемок, которые покрываются и/или частично либо полностью заполняются одним или несколькими пигментированными материалами;
(c) направление коллимированного света от источника коллимированного света под заданным углом отверждения через расходуемую компоновку фокусирующих элементов к компоновке (компоновкам) пиктограмм, так что свет, падающий на компоновку (компоновки), вызывает отверждение одного или нескольких пигментированных материалов;
(d) добавление, при необходимости, одного или нескольких отличных пигментированных материалов в компоновку (компоновки) пиктограмм и повторение этапа (c) для каждого отличного пигментированного материала с использованием коллимированного света под отличающимся углом отверждения или неколлимированного света для отверждения пигментированного материала;
(e) образование постоянной компоновки (компоновок) фокусирующих элементов либо на (i) верхней поверхности второй пленки, при этом вторая пленка составляет оптическую прокладку, а затем перенесение по меньшей мере одной компоновки отвержденных пиктограмм с первой пленки на нижнюю поверхность второй пленки, либо на (ii) верхней поверхности расходуемой компоновки фокусирующих элементов, где расходуемая компоновка фокусирующих элементов становится частью первой пленки, при этом первая пленка составляет оптическую прокладку.
[88] Включение расходуемой компоновки фокусирующих элементов в оптическое защитное устройство позволяет расходуемой компоновке функционировать в качестве разделителя (например, оптической прокладки). В качестве альтернативы также предполагается, что тот отдельный разделитель может располагаться между компоновкой пиктограммных элементов и постоянной компоновкой фокусирующих элементов там, где расходуемая компоновка фокусирующих элементов отделяется/отсоединяется от оставшейся части системы. Соответственно, прокладка, которая указывалась в этом документе, может быть отдельной прокладкой либо расходуемой компоновкой фокусирующих элементов. Например, постоянную компоновку фокусирующих элементов можно образовать на первой стороне слоя второй пленки. Затем компоновка пиктограммных элементов отделяется от двухслойной системы расходуемой компоновки фокусирующих элементов и первой пленки и располагается на второй стороне второй пленки, где вторая пленка функционирует в качестве разделителя.
[89] Разделитель можно образовать с использованием одного или нескольких в основном прозрачных или полупрозрачных полимеров, включая поликарбонат, полиэстер, полиэтилен, полиэтиленнафталат, полиэтилентерефталат, полипропилен, поливинилиденхлорид и т. п., но не только. В примерном варианте осуществления оптическая прокладка или разделитель образуется с использованием полиэстера или полиэтилентерефталата.
[90] Отметим, что хотя в некоторых примерных вариантах осуществления в этом документе упоминается использование оптической прокладки или разделителя, оптическое защитное устройство и промежуточные изделия из настоящего изобретения также можно подготовить без оптической прокладки или разделителя. Например, в одном варианте осуществления расходуемая компоновка фокусирующих элементов касается или практически контактирует с компоновкой пиктограммных элементов. В таких вариантах осуществления пиктограммные элементы контактируют с расходуемой компоновкой фокусирующих элементов, оставаясь при этом в фокусе фокусирующих элементов. В одном конкретном варианте осуществления пиктограммные элементы частично, но не полностью, внедряются в расходуемую компоновку фокусирующих элементов. Аналогичным образом в дополнительном варианте осуществления постоянная компоновка фокусирующих элементов располагается относительно компоновки пиктограммных элементов без прокладки.
[91] Микроструктурированный слой, постоянная компоновка фокусирующих элементов и расходуемая компоновка фокусирующих элементов могут состоять из одинаковых или разных материалов. В любом случае отверждаемые радиацией смолы рассматриваются для использования при образовании этих компонентов оптического защитного устройства и их полуфабрикатов. Например, подходящие отверждаемые радиацией смолы включают в себя акриловые смолы, эпоксидные смолы, полиэстеры, акрилатные полиэстеры, полипропилены, уретаны, акрилатные уретаны и т. п., но не ограничиваются ими. Массивы предпочтительно образуются с использованием акрилатного уретана, который доступен от производителя Lord Chemicals.
[92] Одним аспектом настоящего изобретения является изделие, характеризуемое способом его получения, где изобретение включает в себя оптическое защитное устройство, созданное по этапам способа, описанным в различных вариантах осуществления в этом документе, включая предыдущий абзац.
[93] В одном варианте осуществления оптическое защитное устройство является таким, как описано по различным вариантам осуществления в этом документе касательно предоставления компоновки пиктограммных элементов, расходуемой компоновки фокусирующих элементов и направленного отверждения пиктограммных элементов. Более того, в этом варианте осуществления расходуемая компоновка фокусирующих элементов снимается с компоновки пиктограммных элементов. Затем постоянная компоновка фокусирующих элементов располагается поверх компоновки пиктограммных элементов для создания искусственного изображения, как описывалось во всем этом документе. В этом документе предполагается, что создается оптическое защитное устройство без прокладки путем отсоединения расходуемой компоновки фокусирующих элементов от компоновки пиктограммных элементов, а затем расположения компоновки пиктограммных элементов под постоянной компоновкой фокусирующих элементов. Однако настоящее изобретение также предоставляет вариант осуществления, где дополнительный слой располагается под постоянной компоновкой фокусирующих элементов, например, где фокусирующие элементы образуются на слое пленки, и слой пленки вместе с постоянной компоновкой фокусирующих элементов располагается поверх компоновки пиктограммных элементов. В таких обстоятельствах слой пленки функционирует в качестве разделителя или, точнее говоря, оптического разделителя.
[94] Отверждение контрастирующего материала или любой части пиктограммных элементов предпочтительно выполняется через расходуемую компоновку фокусирующих элементов. Однако авторы изобретения неожиданно обнаружили, что также возможно отверждать части пиктограммных элементов напрямую или через расходуемую компоновку фокусирующих элементов, а другие части через постоянную компоновку фокусирующих элементов. Например, там, где один контрастирующий материал отверждается через расходуемую компоновку фокусирующих элементов, второй контрастирующий материал может отверждаться через постоянную компоновку фокусирующих элементов или может отверждаться напрямую (то есть направляя отверждающую силу напрямую к контрастирующему материалу без прохождения через постоянную или расходуемую компоновки фокусирующих элементов). Отверждение через постоянную компоновку гарантирует, что искусственное изображение будет состоять из одного контрастирующего материала, если смотреть через фокусирующие элементы по меньшей мере под углом отверждения. Соответственно, искусственное изображение можно предоставить так, что под выбранным углом точки наблюдения искусственное изображение содержит красный пигмент, тогда как под всеми другими оно содержит пигмент синего (первый контрастирующий материал) и красного (второй контрастирующий материал) цветов.
[95] В этом документе также предполагается, что фокусирующие элементы представляют различные типы, размеры и формы. Например, постоянная или расходуемая компоновка фокусирующих элементов может быть сферической, асферической.
Искусственные изображения
[96] Как отмечалось выше, оптическое устройство из настоящего изобретения содержит по меньшей мере одну компоновку пиктограмм, образованную из одного или нескольких отвержденных пигментированных материалов, и по меньшей мере одну компоновку внедренных (при необходимости) фокусирующих элементов, расположенную для образования одного или нескольких искусственных изображений по меньшей мере части пиктограмм. Некоторые или все пигментированные материалы отверждаются с использованием коллимированного света, направленного через расходуемую компоновку фокусирующих элементов под одним или несколькими углами относительно поверхности устройства (то есть углом (углами) отверждения) для образования направленно отвержденных пиктограмм, посредством этого создавая промежуточное оптическое защитное устройство. Хотя искусственное изображение (изображения) проецировалось бы промежуточным оптическим защитным устройством, как только в промежуточное оптическое защитное устройство добавлена постоянная компоновка фокусирующих элементов, искусственное изображение (изображения) видно путем наблюдения направленно отвержденных пиктограммных элементов через постоянную компоновку фокусирующих элементов под углом (углами) отверждения. Это искусственное изображение визуально быстрее появляется и исчезает, или включается и выключается, относительно таковых у традиционных систем, когда угол наблюдения устройства проходит через угол (углы) отверждения и удаляется от угла (углов) отверждения соответственно.
[97] Искусственное изображение (изображения), если смотреть под углом (углами) отверждения в отраженном или проходящем свете, может показывать один или несколько следующих оптических эффектов:
i. показывать ортопараллактическое перемещение;
ii. казаться лежащим на пространственной плоскости глубже, чем толщина оптического устройства;
iii. казаться лежащим на пространственной плоскости выше поверхности оптического устройства;
iv. колебаться между пространственной плоскостью глубже толщины оптического устройства и пространственной плоскостью выше поверхности оптического устройства, когда устройство поворачивают азимутально;
v. демонстрировать сложные трехмерные структуры, шаблоны, перемещения или анимации; и/или
vi. содержать плоскостные изображения, которые появляются и исчезают, остаются статическими, но содержат динамические, движущиеся все время полосы цвета, или анимированы с помощью динамических полос цвета, движущихся все время.
[98] Как описано в PCT/US2004/039315 для Steenblik и др., величина увеличения или искусственного увеличения изображений, а также вышеуказанные визуальные эффекты зависят от степени "скоса" между компоновками фокусирующих элементов (например, линз) и компоновкой пиктограммных элементов, относительных масштабов этих двух массивов и апертурного числа у фокусирующих элементов, при этом апертурное число задается как частное, полученное путем деления фокусного расстояния линзы (f) на эффективный максимальный диаметр линзы (D).
[99] Как также описано в PCT/US2004/039315 для Steenblik и др., ортопараллактические эффекты получаются в результате "масштаба" (то есть отношения периода повторения пиктограмм к периоду повторения фокусирующих элементов), практически равного 1,0000, когда углы скоса у компоновки фокусирующих элементов и компоновки пиктограммных элементов рассогласованы (то есть углы скоса не одинаковы). Внешний вид лежащих на пространственной плоскости глубже толщины оптического устройства согласно настоящему изобретению является результатом "масштаба" меньше 1,0000, когда угол скоса у компоновки фокусирующих элементов и компоновки пиктограммных элементов практически выровнены, тогда как внешний вид лежащих на пространственной плоскости выше поверхности устройства согласно настоящему изобретению является результатом "масштаба" больше 1,0000, когда угол скоса у компоновки фокусирующих элементов и компоновки пиктограммных элементов практически выровнены. Внешний вид колеблющихся между пространственной плоскостью глубже толщины оптического устройства и пространственной плоскостью выше поверхности оптического устройства, когда устройство поворачивают азимутально, является результатом неосесимметричных значений масштаба (например, 0,995 в направлении X и 1,005 в направлении Y).
[100] Оптическое устройство из настоящего изобретения в примерном варианте осуществления, в котором фокусирующие элементы являются микролинзами, и каждая пиктограмма в компоновке (компоновках) пиктограммных элементов образуется из одного отвержденного пигментированного материала, можно подготовить путем: (a) нанесения практически прозрачной или чистой смолы, отверждаемой радиацией, на верхнюю и нижнюю поверхности первой оптической прокладки или разделителя; (b) образования расходуемого массива микролинз на верхней поверхности и массива пиктограмм в виде пустот (или выемок) и/или столбиков на нижней поверхности оптической прокладки; (c) отверждения практически прозрачной или чистой смолы с использованием источника излучения; (d) заполнения выемок и/или областей, окружающих столбики, в массиве пиктограмм одним или несколькими пигментированными материалами; (e) удаления избыточного пигментированного материала (материалов) с нижней поверхности оптической прокладки; (f) отверждения некоторых или всех пигментированных материалов с использованием коллимированного (параллельного) света, направленного через расходуемый массив фокусирующих элементов к пиктограммному слою под одним или несколькими углами относительно поверхности оптического устройства; и (g) нанесения практически прозрачной или чистой смолы, отверждаемой радиацией, либо на: (1) верхнюю поверхность второй оптической прокладки или разделителя, образуя постоянный массив микролинз на верхней поверхности в положении относительно предназначенного положения отвержденного массива пиктограмм, необходимом для достижения нужного оптического эффекта, и перенося отвержденный пиктограммный слой с первой оптической прокладки или разделителя на нижнюю поверхность второй оптической прокладки или разделителя; или (2) верхнюю поверхность расходуемого массива микролинз, образуя постоянный массив микролинз на верхней поверхности в положении относительно положения отвержденного массива пиктограмм, необходимом для достижения нужного оптического эффекта, при помощи чего расходуемый массив микролинз становится частью первой оптической прокладки или разделителя.
[101] Некоторые пункты формулы изобретения в этой заявке задают способ образования оптического защитного устройства. Этот способ содержит по меньшей мере следующие этапы. Эти этапы могут предоставляться или исполняться в любом конкретном порядке. Однако в предпочтительном варианте осуществления этапы исполняются в нижеследующем порядке, так как неожиданно выяснилось, что нижеследующая последовательность обеспечивает улучшенную возможность производства оптического защитного устройства. В этом варианте осуществления способ содержит:
[102] Предоставление первой расходуемой компоновки фокусирующих элементов, которая располагается поверх компоновки пиктограммных элементов. В связи с настоящим раскрытием изобретения нужно понимать, что предоставление дополнительных расходуемых компоновок фокусирующих элементов или дополнительных компоновок пиктограммных элементов входит в объем настоящего изобретения. Первая расходуемая компоновка фокусирующих элементов с расходуемым организационным шаблоном используется при образовании шаблонов из первого и второго контрастирующих материалов. Поэтому способ также содержит образование шаблона из первого контрастирующего материала и шаблона из второго контрастирующего материала. Эти два шаблона образуются на компоновке пиктограммных элементов или в ней. Для образования шаблонов из первого и второго контрастирующих материалов в этом варианте осуществления пиктограммные элементы являются пустотами, образованными в микроструктурированном слое. Эти пустоты без первого контрастирующего материала пустые (заполнены воздухом). Для образования шаблонов из первого и второго контрастирующих материалов пиктограммные элементы заполняются первым контрастирующим материалом. Затем этот первый контрастирующий материал отверждается путем направления коллимированного света под выбранным углом отверждения через первую расходуемую компоновку фокусирующих элементов так, что коллимированный свет падает на первый контрастирующий материал в пиктограммных элементах. Благодаря организационному шаблону у расходуемой компоновки фокусирующих элементов и углу, под которым коллимированный свет направляется к первому контрастирующему материалу, будут отверждены только части первого контрастирующего материала в пиктограммных элементах, посредством этого создавая отвержденный шаблон из контрастирующего материала, который соотносится с организационным шаблоном у расходуемой компоновки фокусирующих элементов. На этом этапе образовано промежуточное защитное устройство с отвержденным и неотвержденным контрастирующими материалами, и оно доступно для использования при образовании оптического защитного устройства.
[103] Затем это отвержденное/неотвержденное промежуточное защитное устройство подвергается процессу промывки, где компоновка пиктограммных элементов подвергается действию моющего средства, которое удаляет части первого контрастирующего материала, на которые не падал коллимированный свет (то есть неотвержденный первый контрастирующий материал). В результате этого процесса промывки части пиктограммных элементов будут заполнены сегментами отвержденного первого контрастирующего материала и сегментами воздуха. Сегменты отвержденного первого контрастирующего материала образуют первый шаблон из контрастирующего материала поверх компоновки пиктограммных элементов. Сегменты воздуха образуют второй шаблон из контрастирующего материала поверх компоновки пиктограммных элементов. На этом этапе образовано промежуточное защитное устройство с двумя шаблонами из контрастирующих материалов (то есть двухшаблонное промежуточное защитное устройство), и оно доступно для использования при образовании оптического защитного устройства. Наблюдая пиктограммные элементы этого двухшаблонного промежуточного защитного устройства через расходуемую компоновку фокусирующих элементов и под углом отверждения, можно наблюдать сегменты отвержденного первого контрастирующего материала или искусственное изображение, проецируемое из сегментов отвержденного первого контрастирующего материала. Под другими углами наблюдения можно наблюдать сегменты второго контрастирующего материала или искусственное изображение, проецируемое из сегментов второго контрастирующего материала. Это искусственное изображение в этом документе называется расходуемым искусственным изображением.
[104] Дополнительный этап процесса содержит расположение постоянной компоновки фокусирующих элементов поверх компоновки пиктограммных элементов в двухшаблонном промежуточном защитном устройстве, так что пиктограммные элементы проецируют искусственное изображение, если смотреть через постоянную компоновку фокусирующих элементов. Это искусственное изображение в этом документе называется постоянным искусственным изображением, чтобы идентифицировать его как изображение, образованное посредством взаимодействия постоянной компоновки фокусирующих элементов и компоновки пиктограммных элементов, обнаруженной в двухшаблонном промежуточном защитном устройстве. По существу, постоянное искусственное изображение не следует ограниченно интерпретировать как характеризующее изображение, которое не может двигаться или кажется движущимся. Фактически, в предпочтительных вариантах осуществления это постоянное искусственное изображение кажется динамическим, так как его наблюдают с меняющихся позиций.
[105] Постоянная компоновка фокусирующих элементов с постоянным организационным шаблоном, который отличается от расходуемого организационного шаблона, образует несовпадение линзы–пиктограммы между постоянной компоновкой фокусирующих элементов и компоновкой пиктограммных элементов. Другими словами, постоянная компоновка фокусирующих элементов располагается относительно компоновки пиктограмм так, что постоянная компоновка фокусирующих элементов получает первый постоянный организационный шаблон, который образует несовпадение шаблонов линзы–пиктограммы между первым постоянным шаблоном линз и шаблонами из первого и второго контрастирующих материалов. С другой стороны, первая расходуемая компоновка фокусирующих элементов получает расходуемый организационный шаблон, который совпадает с шаблоном из первого контрастирующего материала по меньшей мере под углом отверждения. По существу, наблюдая пиктограммные элементы через постоянную компоновку фокусирующих элементов под любым углом, можно наблюдать части по меньшей мере двух шаблонов из контрастирующих материалов; здесь это первый и второй. Кроме того, из–за этого несовпадения результирующее постоянное искусственное изображение, проецируемое посредством взаимодействия постоянной компоновки фокусирующих элементов и компоновки пиктограммных элементов, будет включать в себя проекции по меньшей мере от двух шаблонов из контрастирующего материала; здесь это первый и второй. Проекции от двух или более шаблонов из контрастирующих материалов в этом документе должны называться составными шаблонами из контрастирующих материалов. В предпочтительном варианте осуществления проекцию составного шаблона из контрастирующих материалов видно под всеми углами, включая угол отверждения. Тем не менее, в связи с настоящим раскрытием изобретения следует понимать, что проецируемое искусственное изображение будет образовано из составного шаблона контрастирующих материалов, если смотреть через постоянную компоновку фокусирующих элементов по меньшей мере под одним углом.
[106] Постоянное искусственное изображение, проецируемое из составного шаблона из контрастирующих материалов, создает эффект цветового перехода, который соответствует смещению угла наблюдения, если смотреть под одним, или несколькими, или всеми углами. Когда меняется угол наблюдения, цвет постоянного искусственного изображения изменяется, когда составной шаблон меняется или двигается туда и обратно.
[107] В одном варианте осуществления первый контрастирующий материал пигментированный, а второй контрастирующий материал является воздухом. Составной шаблон из пигментированного контрастирующего материала и воздуха создает постоянное искусственное изображение с областями пигмента и областями воздуха. В другом варианте осуществления второй контрастирующий материал также является пигментированным материалом, который заполняется после первого контрастирующего материала в пустое пространство промытого первого контрастирующего материала, а затем отверждается и промывается, как и первый контрастирующий материал. Здесь шаблон из первого контрастирующего материала и шаблон из второго контрастирующего материала пигментированы; предпочтительно с разными пигментами. Результирующее постоянное искусственное изображение образуется из составного шаблона из нескольких пигментированных шаблонов из контрастирующих материалов. Когда меняется угол наблюдения, цветовой шаблон искусственного изображения также меняется или переключается. В одном варианте осуществления искусственное изображение содержит полосы разных цветов, которые чередуются от первого пигмента ко второму пигменту в шаблоне, который отображает оба пигмента под всеми углами.
[108] Теперь изобретение будет дополнительно описано посредством ссылки на некоторые характерные неограничивающие варианты осуществления.
Примеры
[109] Ссылаясь теперь на подробные чертежи на фиг. 1–2, показан увеличенный участок оптического защитного устройства, где расходуемая компоновка 12 фокусирующих элементов располагается под постоянной компоновкой 10 фокусирующих элементов. Хотя фокусирующие элементы из фиг. 1 отображаются в виде сферических или асферических линз, фокусирующие элементы из фиг. 2 отображаются в виде цилиндрических линз. В каждом случае из фиг. 1 и фиг. 2 расходуемая компоновка 12 фокусирующих элементов и постоянная компоновка 10 фокусирующих элементов не совпадают из–за рассогласования их соответствующего угла скоса. В частности, в этом характерном варианте осуществления несовпадение обеспечивается поворотом угла скоса постоянной компоновки на угол (α) в 1 градус или менее от угла скоса расходуемой компоновки. Во всех вариантах осуществления, описанных в этом документе и охваченных формулой изобретения, включая этот настоящий вариант осуществления, расходуемая компоновка используется при создании по меньшей мере одного отвержденного шаблона пиктограммных элементов (например, расходуемого шаблона пиктограммных элементов). В настоящем варианте осуществления расходуемая компоновка используется для формирования по меньшей мере одного расходуемого шаблона пиктограммных элементов путем направленного отверждения. Как отмечалось ранее, когда компоновка фокусирующих элементов немного повернута от того, где ей следует быть в отношении компоновки пиктограмм, это обычно дает искусственные изображения меньше и ближе друг к другу (хотя и не всегда). Здесь несовпадение, представленное (α), задает незначительный поворот от того, где следует быть в отношении расходуемой компоновки и любого расходуемого шаблона пиктограммных элементов. Там, где пиктограммные элементы в расходуемом шаблоне пиктограммных элементов включают в себя контрастирующие материалы (то есть сегменты из пигментированного материала и воздушные сегменты, несколько пигментированных материалов и т. п.), взаимодействие постоянной компоновки с расходуемым шаблоном пиктограммных элементов служит для того, чтобы сделать цветные "блоки" меньше цветных блоков, которые наблюдались бы через расходуемую компоновку. Размер цветных блоков зависит от размера угла поворота (α) расходуемой и постоянной компоновок друг от друга. В результате переключение цвета происходит быстрее или плавнее, что захватывает и привлекает гораздо больше.
[110] Фиг. 3–9 изображают вариант осуществления способа для образования первого промежуточного защитного устройства для использования при образовании оптического защитного устройства. На фиг. 3 предоставляется боковая проекция в поперечном сечении первого промежуточного защитного устройства, показанного в целом под номером 14, перед добавлением постоянной компоновки фокусирующих элементов и перед включением любого пигментированного материала в пиктограммные элементы. Первое промежуточное защитное устройство 14 в основном содержит:
(a) расходуемую компоновку 12 фокусирующих элементов;
(b) микроструктурированный слой 16 с пиктограммными элементами (пустотами 18, ограниченными окружающими сплошными областями 20) (в альтернативных вариантах осуществления сплошные области 20 составляют столбики или мезаструктуры, ограниченные окружающими пустыми областями 18); и
(c) первую пленку или оптическую прокладку 22, на одной стороне которой располагается расходуемая компоновка 12 фокусирующих элементов, тогда как на противоположной стороне располагается микроструктурированный слой 16.
[111] Слой 16 пиктограммных элементов (18, 20) содержит прозрачный, полупрозрачный или чистый слой практически прозрачной, полупрозрачной или чистой смолы, отверждаемой радиацией. В одном предполагаемом варианте осуществления этот микроструктурированный слой либо готовится с использованием состава, который допускает легкое удаление с первой пленки 22 на последующем этапе процесса, либо наносится на грунтовочный слой, расположенный на первой пленке 22.
[112] Предполагается, что в дополнительных вариантах осуществления описанные в этом документе варианты осуществления дополнительно требуют, чтобы предоставлялся разделитель, например первая пленка 22, и чтобы слои из отверждаемых радиацией материалов располагались на противоположных сторонах. Пресс–форма для линз прикладывается к материалу на одной стороне для образования линз, которые затем отверждаются для образования компоновки фокусирующих элементов, тогда как пресс–форма для пиктограмм прикладывается к противоположной стороне для образования микроструктур (то есть пустот, столбиков или их сочетаний) в материале на другой стороне. Затем отлитый слой материала отверждается для образования микроструктурированного слоя.
[113] Фиг. 4 изображает боковую проекцию в поперечном сечении второго промежуточного защитного устройства, получающегося в результате дополнительных этапов в способе создания промежуточного оптического защитного устройства и, в конечном счете, оптического защитного устройства. По существу, вариант осуществления из фиг. 4 является результатом заполнения пустот 18 из фиг. 3 контрастирующим материалом 24 (например, первым пигментированным материалом). Затем контрастирующий материал 24 направленно отверждается под обычным углом (первым углом отверждения) через расходуемую компоновку 12 фокусирующих элементов. Направленное отверждение изображается путем направления падающего света 28 под обычным углом через расходуемую компоновку 12 фокусирующих элементов так, что лучи 28 падающего света падают на целевые сегменты контрастирующего материала 24, расположенные в пустотах 18. Каждый фокусирующий элемент фокусирует свой соответствующий падающий свет на пиктограммных элементах так, что отверждаются части контрастирующего материала 24 в пустотах 18, которые находятся возле фокусов фокусирующих элементов.
[114] Области контрастирующего материала 24, которые остаются неотвержденными (то есть пустые области), затем удаляют (например, смывают), оставляя другое промежуточное оптическое защитное устройство. Это другое промежуточное оптическое защитное устройство лучше всего показано на фиг. 5, где это промежуточное оптическое защитное устройство содержит первую пленку 22 с расходуемой компоновкой 12 фокусирующих элементов, расположенной на одной стороне, и микроструктурированным слоем 16 на противоположной стороне. Слой 16 пиктограммных элементов 18 направленно отвержден для создания первого отвержденного шаблона сегментов 30 из контрастирующего материала в пиктограммных элементах, так что наблюдение через расходуемую компоновку 12 фокусирующих элементов покажет расходуемый шаблон пиктограммных элементов, если смотреть по меньшей мере под первым углом отверждения. Теперь пиктограммные элементы содержат пустоты 18, первый отвержденный шаблон пиктограммных элементов 30 в пустотах 18 и пустые пространства (то есть восстановленные пустоты) 18’ в пустотах 18, откуда удален неотвержденный контрастирующий материал.
[115] Дополнительные этапы способа создают дополнительное промежуточное изделие, которое изображено на фиг. 6. Это промежуточное изделие получается в результате этапов заполнения по меньшей мере некоторых пустых пространств в пустотах другим контрастирующим материалом 32, который предпочтительно является пигментированным материалом, отличающимся от первого пигментированного материала. Весь другой контрастирующий материал 32 или его части направленно отверждается под вторым углом 34 отверждения, отличающимся от первого угла 28 отверждения. Здесь контрастирующий материал 32 направленно отверждается путем направления коллимированного света под вторым углом 34 отверждения через расходуемую компоновку 12 фокусирующих элементов для образования второго отвержденного шаблона так, что наблюдающий микроструктурированный слой 16 через расходуемую компоновку 12 фокусирующих элементов под вторым углом 34 отверждения будет наблюдать второй пигментированный материал 32 (второй отвержденный шаблон). Нужно понимать, что оба этапа направленного отверждения на фиг. 4 и фиг. 6 могут осуществляться коллимированным светом. Наблюдение микроструктурированного слоя 16 через расходуемую компоновку 12 фокусирующих элементов создает расходуемое искусственное изображение (изображения) (не показано), образованное из первого пигментированного материала 30 (первый отвержденный шаблон), если смотреть под первым углом 28 отверждения (обычным), и образованное из второго пигментированного материала 32 (второй отвержденный шаблон), если смотреть под вторым углом 34 отверждения.
[116] В дополнительном варианте осуществления удаляется любой неотвержденный пигментированный материал, оставшийся после второго этапа направленного отверждения. Это лучше всего проиллюстрировано на фиг. 7, где дополнительное промежуточное изделие иллюстрируется в боковой проекции в поперечном сечении. Это промежуточное изделие содержит первую пленку 22, расходуемую компоновку 12 фокусирующих элементов, расположенную на одной стороне первой пленки 22, и микроструктурированный слой 16, расположенный на противоположной стороне. Пиктограммные элементы содержат пустоты 18, первый отвержденный шаблон пиктограммных элементов 30, расположенных в пустотах 18, второй отвержденный шаблон пиктограммных элементов 32, расположенных в пустотах 18, и пустые области (то есть восстановленные пустоты) 18’ в пустотах 18.
[117] В другом варианте осуществления дополнительное промежуточное изделие создается после дополнительных этапов способа, которые приводят к встраиванию третьего контрастирующего материала 38 в микроструктурированный слой 16. Это лучше всего проиллюстрировано посредством боковой проекции в поперечном сечении на фиг. 8. Третий контрастирующий материал отверждается с использованием неколлимированного (рассеянного) света 40. В результате нет эффективной фокусировки от фокусирующих элементов, и воздействию подвергается весь пиктограммный слой. Практически это гарантирует, что отверждается весь третий пигментированный материал 38. Это приводит к дополнительному промежуточному изделию, содержащему три отвержденных шаблона пиктограммных элементов 30, 32, 38, как изображено в боковой проекции в поперечном сечении фиг. 9. Расходуемое искусственное изображение состоит из первого пигментированного материала 30 (первый отвержденный шаблон), если смотреть под обычным углом через расходуемые фокусирующие элементы; второго пигментированного материала 32 (второй отвержденный шаблон), если смотреть под вторым углом отверждения; и третьего пигментированного материала 38 (третий отвержденный шаблон), если смотреть под углом, который не является первым или вторым углом отверждения.
[118] В одном варианте осуществления описанные в этом документе варианты осуществления дополнительно содержат образование промежуточного изделия с одним или несколькими свободными пиктограммными пространствами. Чтобы добиться этого, в пустотах или восстановленных пустотах располагается контрастирующий материал, который не пигментирован. Эти непигментированные материалы не предназначены для поглощения лазерного излучения и отверждаются под углами, отличающимися от углов, используемых для отверждения пигментированных материалов. Преимущество таких свободных пиктограммных пространств выглядит следующим образом: когда один или несколько маркируемых лазером слоев располагаются под оптическим устройством, и непигментированный материал (материалы) направленно отверждается под тем же углом, который лазерный гравер использовал бы для записи статических 2D–изображений, энергия лазерного излучения может проходить через оптическое устройство, при этом поглощается мало энергии лазерного излучения, что обеспечивает превосходную лазерную гравировку через оптическое устройство.
[119] Микроструктурированный слой, подготовленный в соответствии с вышеприведенными вариантами осуществления, показан на фиг. 9 и отмечен номером 42 ссылки. В этом случае есть три разных отвержденных шаблона пиктограммных элементов 30, 32, 38, два из которых (30, 32) направленно отверждались.
[120] Как только подготовлен микроструктурированный слой 42, постоянная компоновка 46 фокусирующих элементов добавляется по любой из примерных методик, описанных в этом документе. В первой методике, которая лучше всего показана на фиг. 10A, 10B или 20A, 20B, микроструктурированный слой 42 отделяется от первой пленки или оптической прокладки 22 (фиг. 10A). Постоянная компоновка 46 фокусирующих элементов, образованная на верхней поверхности второй пленки или оптической прокладки 48, укладывается слоями с микроструктурированным слоем 42; предпочтительно поверх него (фиг. 10B). Затем расходуемую компоновку 12 фокусирующих элементов и первую пленку 22 можно выбросить. Во второй методике (не показана) микроструктурированный слой либо готовится с использованием состава, который допускает легкое удаление с первой пленки на последующем этапе процесса, либо наносится на грунтовочный слой, расположенный на первой пленке. После создания постоянной компоновки фокусирующих элементов на верхней поверхности второй пленки отверждаемый радиацией (например, УФ) слой добавляется на нижнюю поверхность второй пленки (но не отверждается). Затем микроструктурированный слой 42 (вместе с первой пленкой 22 и расходуемой компоновкой 12 фокусирующих элементов) помещается рядом с этим отверждаемым радиацией слоем, слой отверждается, и микроструктурированный слой 42 прилипает ко второй пленке 48, после чего первая пленка 22 и расходуемая компоновка 12 фокусирующих элементов удаляется и выбрасывается. Отверждаемый радиацией слой также мог быть контактным клеем или термически отвержденным слоем.
[121] В третьей методике, которая лучше всего показана на фиг. 11A–C, жидкий полимер 50 наносится поверх расходуемой компоновки 12 фокусирующих элементов (фиг. 11A), и пресс–форма 52 используется для образования постоянной компоновки 46 фокусирующих элементов (фиг. 11B, C). Как лучше всего показано на фиг. 11C, расходуемая компоновка 12 фокусирующих элементов становится частью первой пленки 22, при этом первая пленка составляет оптическую прокладку. Постоянную компоновку 46 фокусирующих элементов и расходуемую компоновку 12 фокусирующих элементов можно изготовить из материалов с одинаковыми или очень похожими показателями преломления. Если они обладают одинаковым показателем преломления, то не будет преломления от верхней поверхности расходуемой компоновки фокусирующих элементов, так как свет уже не будет воспринимать ее как границу раздела для преломления, поскольку нет изменения показателя преломления. Если они не очень близки по показателю преломления, то получим муар от обеих поверхностей вместо только от поверхности постоянной компоновки фокусирующих элементов.
[122] Там, где расходуемая компоновка фокусирующих элементов удаляется посредством включения, авторы изобретения обнаружили, что эту добавленную толщину можно уменьшить, если начинать с более тонкой (например, 20 мкм) пленки в качестве оптической прокладки, чем использовалась бы обычно. Например, в одном варианте осуществления оптическая прокладка сплющивается до толщины примерно от 5 мкм до 20 мкм; предпочтительнее от 10 мкм до 15 мкм. Конечно, также нужно учитывать влияние на фокусирующий элемент кривизны и показателя преломления у фокусирующих элементов и необязательного уплотняющего слоя (слоев).
[123] При выполнении направленного отверждения с расходуемой компоновкой 12 фокусирующих элементов временный уплотнительный материал (растворитель) дает большую разницу в показателе преломления, чем окончательная компоновка фокусирующих элементов и уплотняющий слой (слои), так что фокусное расстояние у расходуемой компоновки фокусирующих элементов/уплотняющего слоя (слоев) короче и, соответственно, находится в фокусе во время направленного отверждения. Затем применяется нагрев или другое средство для удаления растворителя. Тогда добавлялась бы постоянная компоновка 46 фокусирующих элементов (при необходимости вместе с внедряемым слоем), чтобы не было границы раздела для преломления на верхней поверхности расходуемой компоновки фокусирующих элементов.
[124] В одном варианте осуществления, где расходуемая компоновка фокусирующих элементов удаляется путем включения, образуется граница раздела между материалом, используемым для образования расходуемой компоновки фокусирующих элементов, и материалом, используемым для образования постоянной компоновки фокусирующих элементов. Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что наличие распознаваемой границы раздела предоставляет экспертный признак, который дает возможность дополнительного установления подлинности защитного устройства.
[125] Ссылаясь теперь на фиг. 12, наблюдатель, который наблюдает оптическое устройство из настоящего изобретения (образованное в соответствии с одним из вышеупомянутых способов и отмеченное номером 100 ссылки) под первым углом отверждения, видит искусственное изображение (изображения), ассоциированное с отвержденным первым пигментированным материалом 30. На фиг. 12–13 наблюдатель находится "очень далеко" от устройства, так что эффективный угол наблюдателя с каждым из фокусирующих элементов на фиг. 12, например, эквивалентен первому углу отверждения. Искусственное изображение (изображения), ассоциированное с отвержденным первым пигментированным материалом 30, видно только под первым углом отверждения.
[126] В одном варианте осуществления оптического защитного устройства, представленном на фиг. 12, устройство содержит постоянную компоновку фокусирующих элементов, расположенную поверх оптической прокладки. На стороне оптической прокладки, противоположной постоянной компоновке, располагается компоновка пиктограммных элементов. Наблюдатель, наблюдающий устройство под обычным углом, будет наблюдать отвержденный шаблон пиктограммных элементов, который при наблюдении вместе с увеличением фокусирующих элементов создает искусственное изображение, состоящее из контрастирующего материала, который был отвержден под тем обычным углом. Когда позиция наблюдателя меняется на другие углы отверждения, становятся видны дополнительные отвержденные шаблоны пиктограммных элементов, и они будут взаимодействовать с постоянной компоновкой фокусирующих элементов для создания искусственного изображения, состоящего из контрастирующего материала, который был отвержден под углом отверждения, который соответствует позиции наблюдателя. Фиг. 13 предоставляет вариант осуществления, где применялись по меньшей мере три угла отверждения для отверждения трех отдельных контрастирующих материалов. Когда позиция наблюдателя переходит от одного угла отверждения к другому, он наблюдает отвержденный шаблон пиктограмм, который соответствует контрастирующему материалу, который был отвержден под тем углом отверждения/наблюдения. Это дополнительно иллюстрируется фиг. 13 и фиг. 14, где изображается, что позиция наблюдателя поменялась на угол отверждения, который соответствует второму контрастирующему материалу 32 на фиг. 13, а затем опять меняется на угол отверждения/наблюдения, который соответствует третьему контрастирующему материалу 38 на фиг. 14. Под каждым углом наблюдения, который соответствует углу отверждения, наблюдатель видит отвержденный шаблон пиктограммных элементов, который состоит из контрастирующего материала, отвержденного под тем углом отверждения.
[127] Путем направленного отверждения различных контрастирующих материалов авторы изобретения неожиданно смогли создать оптическое защитное устройство, которое показывает более плавный или быстрый цветовой переход от одного контрастирующего материала к другому. Так как позиция наблюдателя переходит по различным углам отверждения, наблюдатель будет наблюдать сочетание нескольких контрастирующих материалов по меньшей мере под углами, которые не соответствуют углу отверждения. Это сочетание нескольких контрастирующих материалов допускает более плавный переход между тем, что в противном случае было бы очень большими блоками контрастирующих материалов. Это лучше всего показано на фиг. 15, где наблюдатель видит несколько контрастирующих материалов под различными углами. Эти искусственные изображения, содержащие несколько контрастирующих материалов, обусловлены несовпадением между (1) расходуемой компоновкой фокусирующих элементов, используемой для отверждения контрастирующего материала, и (2) постоянной компоновкой, используемой для наблюдения компоновки пиктограммных элементов.
[128] Например, на фиг. 12–13 наблюдатель находится "очень далеко" от устройства, так что эффективный угол наблюдателя с каждым из фокусирующих элементов на фиг. 12, например, эквивалентен первому углу отверждения. Искусственное изображение (изображения), ассоциированное с отвержденным первым пигментированным материалом 30, видно только под первым углом отверждения.
[129] Фиг. 15 предоставляет вид сверху примерного варианта 54 осуществления оптического защитного устройства. Как отмечалось в этом документе, путем направленного отверждения компоновки пиктограммных элементов цвет искусственных изображений, созданных оптическими защитными устройствами, будет меняться, когда наблюдатель меняет точку наблюдения с одного угла отверждения на другой. Примечательно, что цвет искусственного изображения будет состоять из нескольких контрастирующих материалов, потому что постоянная компоновка фокусирующих элементов рассогласована с отвержденным шаблоном пиктограмм. Фиг. 15 иллюстрирует этот принцип, где Зритель 1 наблюдает искусственное изображение со смесью из нескольких контрастирующих материалов, тогда как Зритель 2 наблюдает искусственное изображение с другой смесью из нескольких контрастирующих материалов.
[130] Фиг. 16 предоставляет вид в поперечном сечении другого примерного варианта 56 осуществления оптического защитного устройства согласно настоящему изобретению. Как отмечалось в этом документе, настоящее изобретение предполагает варианты осуществления, где размер фокусирующих элементов 58 в расходуемой компоновке фокусирующих элементов меняется по массиву. Изменяя размер этих фокусирующих элементов предпочтительно в управляемом шаблоне, также можно менять отвержденный шаблон пиктограммных элементов, созданный из направленного отверждения. Как изображено на фиг. 16, пиктограммные элементы можно таким образом изменять и располагать по шаблону посредством этой изменчивости в расходуемой компоновке фокусирующих элементов.
[131] Также предполагается, что пиктограммные элементы можно располагать по шаблону путем регулирования фокусного расстояния у расходуемой компоновки фокусирующих элементов. Например, на фиг. 17 изображается "наблюдаемый издали" вариант 60 осуществления, где пиктограммные элементы, используемые для образования, например, искусственных изображений чередующихся полос, становятся шире с использованием более широкого диапазона угла отверждения.
[132] В рамках объема настоящего изобретения также предполагается, что может быть несколько углов, под которыми будет применяться направленное отверждение. Фиг. 18 изображает такой вариант 62 осуществления, где направленное отверждение происходит примерно при 45 градусах и 135 градусах. В результате шаблоны, сформированные в компоновке пиктограммных элементов, относятся к двум отличающимся углам отверждения (и видны под ними).
[133] В одном варианте 64 осуществления, изображенном на фиг. 19A и 19B, период у расходуемой компоновки фокусирующих элементов в два раза больше периода у постоянной компоновки фокусирующих элементов. Этот "удвоенный" вариант осуществления создает двойной шаблон для перемещения искусственного изображения (например, чередующихся полос) быстрее или шаблоны более быстрого управления цветом с использованием постоянной компоновки фокусирующих элементов.
[134] На фиг. 20A и 20B расходуемая компоновка 12 фокусирующих элементов (и первая пленка 22) и постоянная компоновка 46 фокусирующих элементов (и вторая пленка 48) располагаются на противоположных сторонах микроструктурированного слоя 42. Между первой пленкой 22 и микроструктурированным слоем 42 располагается грунт или разделительный слой 64, тогда как между микроструктурированным слоем 42 и второй пленкой 48 располагается клеевой слой 66. Отверждение может происходить через (i) расходуемую компоновку фокусирующих элементов, (ii) расходуемую компоновку фокусирующих элементов, а затем через постоянную компоновку фокусирующих элементов, или (iii) постоянную компоновку фокусирующих элементов, а затем через расходуемую компоновку фокусирующих элементов. Затем расходуемая компоновка 12 фокусирующих элементов и первая пленка 22 отделялись бы от оставшейся сборки для образования защитного устройства согласно настоящему изобретению.
[135] В дополнительном аспекте изобретение предусматривает использование оптического защитного устройства или его промежуточных изделий в качестве средства установления подлинности. Оптическое защитное устройство согласно настоящему изобретению может использоваться в различных видах (например, ленты, вставки, защитные нити, конфетти) с любой банкнотой, защищенным документом или изделием для установления подлинности. Для банкнот и защищенных документов эти материалы обычно используются в виде ленты, вставки или нити и могут частично внедряться в банкноту или документ либо наноситься на их поверхность. Для паспортов или других удостоверяющих личность документов эти материалы могли бы использовать в виде слоистой конструкции или вставляться в их поверхность. Для упаковки изделий эти материалы обычно используются в виде ярлыка, печати или ленты и наносятся на их поверхность. Как отмечалось выше, в одном примерном варианте осуществления оптическое устройство имеет вид вставки, внедренной в полимерную идентификационную карту.
[136] Хотя выше описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что они представлены только в качестве примера и не предназначены для ограничений. Таким образом, широту и объем настоящего изобретения не следует ограничивать никакими примерными вариантами осуществления, пока это не задано в формуле изобретения.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Опционально переводная оптическая система с уменьшенной толщиной | 2012 |
|
RU2641316C9 |
| ОПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, СОЗДАЮЩЕЕ ПОХОЖИЕ НА МЕРЦАНИЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ | 2015 |
|
RU2687171C2 |
| МИКРООПТИЧЕСКИЙ ЗАЩИТНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С ЦВЕТОВЫМИ ЗОНАМИ | 2020 |
|
RU2824320C2 |
| УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ ЛИСТОВОЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ИЗГОТОВЛЕНИИ ПОЛИМЕРНЫХ ЗАЩИЩАЕМЫХ ДОКУМЕНТОВ, ТАКИХ КАК БАНКНОТЫ | 2015 |
|
RU2689041C2 |
| МИКРООПТИЧЕСКОЕ ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО С ИНТЕРАКТИВНЫМИ ДИНАМИЧЕСКИМИ ЗАЩИТНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ | 2019 |
|
RU2785150C2 |
| МИКРООПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ | 2004 |
|
RU2602397C2 |
| МИКРООПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ | 2010 |
|
RU2602486C2 |
| МИКРООПТИЧЕСКОЕ ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО СО СЛОЯМИ ФАЗОВОСИНХРОНИЗИРОВАННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ | 2020 |
|
RU2818676C1 |
| МИКРООПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ | 2004 |
|
RU2414731C2 |
| ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ДЕМОНСТРИРУЮЩАЯ ПОВЫШЕННУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ К ВНЕШНЕМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ, ОТРИЦАТЕЛЬНО ВЛИЯЮЩЕМУ НА ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА | 2011 |
|
RU2602487C9 |
Изобретение относится к способу образования оптического защитного устройства, при этом способ содержит этапы, на которых: предоставляют первую расходуемую компоновку фокусирующих элементов, расположенную поверх компоновки пиктограммных элементов; образуют шаблон из первого контрастирующего материала и шаблон из второго контрастирующего материала на пиктограммных элементах или в них путем направленного отверждения под первым углом отверждения по меньшей мере первого контрастирующего материала на пиктограммных элементах или в них через расходуемую компоновку фокусирующих элементов; располагают постоянную компоновку фокусирующих элементов поверх компоновки пиктограммных элементов так, что пиктограммные элементы проецируют по меньшей мере одно искусственное изображение, если смотреть через постоянную компоновку фокусирующих элементов; причем у постоянной компоновки фокусирующих элементов есть первый постоянный шаблон линз, который образует несовпадение шаблонов линзы–пиктограммы между первым постоянным шаблоном линз и шаблонами из первого и второго контрастирующих материалов; а у расходуемой компоновки фокусирующих элементов есть первый расходуемый шаблон линз, который совпадает с шаблоном из первого контрастирующего материала под первым углом отверждения; причем по меньшей мере одно искусственное изображение является проекцией шаблонов из первого и второго контрастирующих материалов, если смотреть по меньшей мере под одним углом; и причем по меньшей мере одно искусственное изображение создает эффект цветового перехода, который соответствует смещению угла наблюдения. 25 ил.
1. Способ образования оптического защитного устройства, содержащий этапы, на которых:
предоставляют первую расходуемую компоновку фокусирующих элементов, расположенную поверх компоновки пиктограммных элементов;
образуют шаблон из первого контрастирующего материала и шаблон из второго контрастирующего материала на пиктограммных элементах или в них путем направленного отверждения под первым углом отверждения по меньшей мере первого контрастирующего материала на пиктограммных элементах или в них через расходуемую компоновку фокусирующих элементов;
располагают постоянную компоновку фокусирующих элементов поверх компоновки пиктограммных элементов так, что пиктограммные элементы проецируют по меньшей мере одно искусственное изображение, если смотреть через постоянную компоновку фокусирующих элементов;
причем у постоянной компоновки фокусирующих элементов есть первый постоянный шаблон линз, который образует несовпадение шаблонов линзы–пиктограммы между первым постоянным шаблоном линз и шаблонами из первого и второго контрастирующих материалов; а у расходуемой компоновки фокусирующих элементов есть первый расходуемый шаблон линз, который совпадает с шаблоном из первого контрастирующего материала под первым углом отверждения;
причем по меньшей мере одно искусственное изображение является проекцией шаблонов из первого и второго контрастирующих материалов, если смотреть по меньшей мере под одним углом; и
причем по меньшей мере одно искусственное изображение создает эффект цветового перехода, который соответствует смещению угла наблюдения.
2. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором удаляют расходуемую компоновку фокусирующих элементов после образования шаблона из первого контрастирующего материала.
3. Способ по п. 1, в котором есть несовпадение шаблонов линзы–линзы между первым постоянным шаблоном линз и первым расходуемым шаблоном линз.
4. Способ по п. 3, в котором несовпадение шаблонов линзы–линзы обусловлено по меньшей мере одним из разного размера фокусирующих элементов, разного шага, разного фазового сдвига, разного угла скоса и отличающегося материала.
5. Способ по п. 1, в котором несовпадение шаблонов линзы–пиктограммы обусловлено разным шагом, разным фазовым сдвигом или разным углом скоса.
6. Способ по п. 1, в котором расходуемая компоновка фокусирующих элементов маскируется во время направленного отверждения.
7. Способ по п. 1, в котором компоновка пиктограммных элементов и расходуемая компоновка фокусирующих элементов располагаются на противоположных сторонах первой пленки или размещаются так, что расходуемая компоновка фокусирующих элементов касается или практически контактирует с компоновкой пиктограммных элементов.
8. Способ по п. 1, в котором пиктограммные элементы имеют вид столбиков, выемок, пустот или их сочетания.
9. Способ по п. 1, в котором постоянная компоновка фокусирующих элементов и расходуемая компоновка фокусирующих элементов располагаются на противоположных сторонах компоновки пиктограммных элементов.
10. Способ по п. 1, в котором этап, на котором направленно отверждают, содержит этап, на котором направляют коллимированный свет к компоновке пиктограммных элементов под углом отверждения и вымывают неотвержденные части первого контрастирующего материала, чтобы создать пустые сегменты пиктограммных элементов с воздухом в качестве второго контрастирующего материала.
11. Способ по п. 1, в котором, когда второй контрастирующий материал является воздухом, его заменяют третьим контрастирующим материалом, который затем отверждается под вторым углом отверждения через постоянную компоновку фокусирующих элементов или направленно отверждается через первую расходуемую компоновку фокусирующих элементов, или через другую расходуемую компоновку фокусирующих элементов.
12. Способ по п. 1, в котором расходуемая компоновка фокусирующих элементов располагается относительно компоновки пиктограммных элементов так, что после направленного отверждения контрастирующего материала расходуемое искусственное изображение проецируется пиктограммными элементами, если смотреть через расходуемую компоновку фокусирующих элементов под углом отверждения, и постоянная компоновка фокусирующих элементов располагается относительно компоновки пиктограммных элементов так, что искусственное изображение проецируется пиктограммными элементами, если смотреть через постоянную компоновку фокусирующих элементов под углом отверждения, и отличается от расходуемого искусственного изображения.
13. Способ по п. 1, в котором первый и второй контрастирующие материалы являются пигментированными материалами, при этом второй пигментированный материал отличается от первого и направленно отверждается под отличающимся углом отверждения через первую расходуемую компоновку фокусирующих элементов или через другую расходуемую компоновку фокусирующих элементов.
14. Способ по п. 5, в котором разница между углами скоса равна 7 градусам или меньше, когда диаметр основания у расходуемой компоновки фокусирующих элементов колеблется примерно от 9 мкм до 23 мкм, и в котором разница между углами скоса равна 15 градусам или меньше, когда диаметр основания у расходуемой компоновки фокусирующих элементов колеблется примерно от 23 мкм до 46 мкм.
| US 8557369 B2, 15.10.2013 | |||
| WO 2011107791 A1, 09.09.2011 | |||
| WO 2015148878 A2, 01.10.2015 | |||
| СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОЛИНЗ | 2009 |
|
RU2553417C2 |
| WO 2016149760 A1, 29.09.2016. | |||
