МИКРООПТИЧЕСКОЕ ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО С АБСОЛЮТНЫМ СОВМЕЩЕНИЕМ Российский патент 2024 года по МПК G02B3/00 B42D25/29 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Это раскрытие относится, в общем, к защите от подделки защищенных и/или ценных документов, таких как банкноты, паспорта и билеты. Более конкретно, это раскрытие относится к микрооптическому защитному устройству с абсолютным совмещением между фокусирующими элементами и отдельными микрооптическими слоями, которые увеличиваются фокусирующими элементами.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Некоторые документы, включающие в себя, без ограничения перечисленным, банкноты и некоторые документы государственного образца, используют микрооптические защитные устройства, которые содержат множество малоразмерных фокусирующих элементов (например, микролинз), каждый из которых имеет зону действия, в которой обеспечена визуальная информация для создания синтетического изображения, которое видимо для наблюдателя, смотрящего на документ. В то время как визуальная информация в зоне действия любой данной линзы, в общем, слишком мала, чтобы быть видимой человеческому глазу, совместное действие каждого фокусирующего элемента из множества фокусирующих элементов создает видимое человеку отображение (иногда называемое «синтетически увеличенным» изображением или «синтетическим изображением») части визуальной информации, обеспеченной в зоне действия каждого фокусирующего элемента. Это видимое человеку отображение обеспечивает трудно подделываемые признаки подлинности документа.

[0003] Посредством управления совокупными размерными свойствами (например, шагом и углом) визуальной информации, размещенной под зонами действия множественных фокусирующих элементов, может настраиваться видимость видимого человеку отображения, обеспечиваемого микрооптической системой. Например, посредством настройки периода повторения элементов визуальной информации (например, пиктограммы) относительно шага, или периода повторения фокусирующих элементов, воспринимаемое расстояние до видимого человеку отображения (которое в некоторых вариантах осуществления является синтетическим изображением) относительно плоскости документа может настраиваться таким образом, чтобы это отображение казалось «плавающим» над документом или находящимся на некоторой глубине под документом. Подобным образом, посредством небольшого поворота оси повторения визуальной информации относительно оси повторения множества фокусирующих элементов может быть обеспечен ортопараллактический визуальный эффект, при котором наклоны перспективы наблюдения вдоль одной оси создают позиционные сдвиги в видимом человеку отображении вдоль ортогональной оси.

[0004] В то время как посредством управления совокупными пространственными соотношениями между визуальной информацией и фокусирующими элементами может быть создан широкий спектр визуальных эффектов и свойств видимых человеку отображений, обеспечиваемых микрооптической системой, абсолютное совмещение, или возможность располагать визуальную информацию в конкретном местоположении в зоне действия фокусирующего элемента и, как следствие, возможность обеспечивать видимые отображения под заданными углами наблюдения, остается источником технических задач и возможностей для улучшения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0005] Это раскрытие обеспечивает микрооптическое защитное устройство с абсолютным совмещением.

[0006] В первом варианте осуществления, микрооптическое защитное устройство включает в себя плоский массив микрооптических фокусирующих элементов и первую структуру пиктограмм изображений, причем каждая пиктограмма изображения первой структуры пиктограмм изображений включает в себя область светоотверждаемого материала. Дополнительно, первая структура пиктограмм изображений видима через плоский массив микрооптических фокусирующих элементов в первом заданном диапазоне углов наблюдения относительно микрооптического защитного устройства, и первая структура пиктограмм изображений невидима через плоский массив микрооптических фокусирующих элементов во втором заданном диапазоне углов наблюдения относительно микрооптического защитного устройства.

[0007] Во втором варианте осуществления, способ изготовления микрооптической системы включает в себя этап, на котором наносят слой светоотверждаемого материала на первую поверхность микрооптической системы, имеющую фиксированное соотношение с плоским массивом фокусирующих элементов, причем первая поверхность расположена вблизи одной или нескольких фокальных точек фокусирующих элементов плоского массива фокусирующих элементов. Способ дополнительно включает в себя этапы, на которых направляют первый образец структурированного света на линзовую поверхность плоского массива фокусирующих элементов до тех пор, пока первая часть слоя светоотверждаемого материала не будет отверждена, для образования первой структуры пиктограмм изображений, и удаляют или дезактивируют неотвержденный светоотверждаемый материал с первой поверхности микрооптической системы. Дополнительно, первый образец структурированного света направляют на линзовую поверхность плоского массива фокусирующих элементов в первом заданном диапазоне углов наблюдения относительно плоского массива фокусирующих элементов.

[0008] Другие технические признаки специалисты в данной области техники легко поймут из нижеследующих фигур, описаний, и формулы изобретения.

[0009] Перед переходом к разделу «ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ», приведенному ниже, предпочтительно изложить определения некоторых слов и фраз, используемых в этом патентном документе. Термин «связывать» и его производные относятся к любой прямой или непрямой связи между двумя или более элементами, независимо от того, находятся ли эти элементы или нет в физическом контакте друг с другом. Термины «включать в себя» и «содержать», а также их производные означают включение без ограничения. Термин «или» является включающим в себя, означая «и/или». Фраза «связанный с», а также ее производные означают «включать в себя», «быть включенным в», «соединяться с», «содержать», «содержаться в», «присоединяться к или с», «связываться с», «быть сообщающимся с», «взаимодействовать с», «перемежаться с», «располагаться рядом с», «находиться вблизи», «быть связанным с», «иметь», «иметь свойство», «иметь связь с», и т.п. Функциональность, связанная с конкретным контроллером, может быть централизована или распределена, либо локально, либо удаленно. Фраза «по меньшей мере один из», используемая со списком элементов, означает, что могут быть использованы разные комбинации одного или нескольких перечисленных элементов, и может быть необходим только один элемент из списка. Например, «по меньшей мере один из: А, В, и С» включает в себя любую из следующих комбинаций: A, B, C, A и B, A и C, B и C, и A и B и C.

[0010] Определения некоторых других слов и фраз обеспечены на протяжении этого патентного документа. Специалистам в данной области техники следует понимать, что во многих, если не во всех примерах, такие определения применимы к предшествующим, а также будущим использованиям таких определенных слов и фраз.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0011] Для более полного понимания этого раскрытия и его преимуществ, ссылка теперь делается на нижеследующее описание, используемое вместе с прилагаемыми чертежами, в которых:

[0012] Фиг. 1 показывает пример микрооптического защитного устройства согласно некоторым вариантам осуществления этого раскрытия;

[0013] Фиг. 2 показывает пример микрооптического защитного устройства и зоны действия фокусирующего элемента микрооптического защитного устройства согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия;

[0014] Фиг. 3А и 3В показывают пример микрооптического защитного устройства и углового управления видимым отображением, обеспечиваемым микрооптическими защитными устройствами, согласно некоторым вариантам осуществления этого раскрытия;

[0015] Фиг. 4А и 4В показывают некоторые технические задачи, связанные с обеспечением углового управления видимыми отображениями в некоторых микрооптических защитных устройствах;

[0016] Фиг. 5A, 5B и 5C показывают пример структурированного света, проходящего через фокусирующий элемент в заданном местоположении в зоне действия фокусирующего элемента, согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия;

[0017] Фиг. 6A-6C показывают операции способа создания пиктограмм изображений структуры пиктограмм изображений с абсолютным совмещением согласно некоторым вариантам осуществления этого раскрытия; и

[0018] Фиг. 7A и 7B показывают операции способа создания второй пиктограммы изображения в зоне действия фокусирующего элемента согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0019] Фиг. 1-7В, описанные ниже, и различные варианты осуществления, используемые для описания принципов этого раскрытия в этом патентном документе, предназначены только для иллюстрации и не должны толковаться как какое-либо ограничение объема этого раскрытия.

[0020] Фиг. 1 показывает пример микрооптической системы 100 согласно некоторым вариантам осуществления этого раскрытия согласно этому раскрытию.

[0021] Со ссылкой на неограничивающий пример фиг. 1, микрооптическая система 100 содержит, в основном, множество 105 фокусирующих элементов (включающее в себя, например, фокусирующий элемент 107), и структуру 120 пиктограмм изображений (включающую в себя, например, пиктограмму 121 изображения). Согласно различным вариантам осуществления, каждый фокусирующий элемент из множества 105 фокусирующих элементов имеет зону действия, в которой расположена одна или несколько пиктограмм изображений структуры 120 пиктограмм изображений. В некоторых вариантах осуществления, местоположение пиктограмм изображений в структуре 120 пиктограмм изображений в соответствующих зонах действия фокусирующих элементов из множества 105 фокусирующих элементов связано с заданным диапазоном углов наблюдения относительно системы координат, использующей плоскость множества 105 фокусирующих элементов. Посредством управления видимостью структуры 120 пиктограмм изображений в заданном диапазоне углов наблюдения (относительно плоскости множества 105 фокусирующих элементов), эффективность микрооптической системы 100 увеличивается по меньшей мере в следующих отношениях: уменьшается разброс углов наблюдения, связанных с видимым человеку отображением, создаваемым микрооптической системой 100, посредством чего облегчается детектирование подделок, и могут быть обеспечены более сложные визуальные эффекты в видимом человеку отображении (например, трехмерные (3-D) эффекты). Согласно некоторым вариантам осуществления, микрооптическая система 100 может проецировать, без ограничения, синтетически увеличенные изображения, изображения с эффектами движения (например, когда изображение кажется изменяющим положение в визуальной плоскости), и анимационные эффекты (например, когда визуальный контент, проецируемый системой, содержит виды по меньшей мере одного общего визуального элемента, которые последовательно сменяются в диапазоне углов наблюдения, обеспечивая, например, эффект «кинеографа»), или их комбинации.

[0022] Согласно некоторым вариантам осуществления, множество 105 фокусирующих элементов содержит плоский массив микрооптических фокусирующих элементов. В некоторых вариантах осуществления, фокусирующие элементы из множества 105 фокусирующих элементов содержат микрооптические преломляющие фокусирующие элементы (например, плоско-выпуклые или GRIN линзы). Преломляющие фокусирующие элементы из множества 105 фокусирующих элементов изготавливаются в некоторых вариантах осуществления из светоотверждаемых полимеров с показателями преломления, изменяющимися от 1,35 до 1,7, и имеют диаметры, изменяющиеся от 5 мкм до 200 мкм. В различных вариантах осуществления, фокусирующие элементы из множества 105 фокусирующих элементов содержат отражающие фокусирующие элементы (например, очень маленькие вогнутые зеркала) с диаметрами, изменяющимися от 5 мкм до 50 мкм. В то время как в этом иллюстративном примере показано, что фокусирующие элементы из множества 105 фокусирующих элементов содержат круглые плоско-выпуклые линзы, другие геометрии преломляющих линз, например, линзы Френеля, также возможны и находятся в пределах предполагаемого объема этого раскрытия.

[0023] Как показано в иллюстративном примере фиг. 1, структура 120 пиктограмм изображений содержит набор пиктограмм изображений (включающих в себя пиктограмму 121 изображения), расположенных в заданных местоположениях в зонах действия фокусирующих элементов из множества 105 фокусирующих элементов. Согласно различным вариантам осуществления, отдельные пиктограммы изображений структуры 120 пиктограмм изображений содержат области светоотверждаемого материала, связанные с фокальным путем структурированного света (например, коллимированного ультрафиолетового (UV) света), проходящего через множество 105 фокусирующих элементов от точки проецирования, связанной с одним или несколькими заданными диапазонами углов наблюдения. В некоторых вариантах осуществления, отдельные пиктограммы изображений структуры 120 пиктограмм изображений не обеспечиваются в структурированном слое пиктограмм изображений. Используемый в этом раскрытии термин «структурированный слой изображения» включает в себя слой материала (например, светоотверждаемого полимера), который был подвергнут тиснению или же образован таким образом, что он содержит структуры (например, углубления, выступы, канавки, или мезаструктуры) для позиционирования и удерживания материала пиктограмм изображений. Согласно различным вариантам осуществления, отдельные пиктограммы изображений структуры 120 пиктограмм изображений обеспечиваются в структурированном слое изображения и вместе с тем находятся в абсолютном совмещении с заданным местоположением в зоне действия фокусирующего элемента. В некоторых вариантах осуществления согласно этому раскрытию, один или несколько элементов пиктограмм изображений структуры 120 пиктограмм изображений имеют форму «капельки смолы», причем боковая стенка пиктограммы изображения сужается вовнутрь по направлению к точке фокуса фокусирующего элемента из множества 105 фокусирующих элементов.

[0024] Как показано в иллюстративном примере фиг. 1, в некоторых вариантах осуществления микрооптическая система 100 включает в себя оптический разделитель 110. Согласно различным вариантам осуществления, оптический разделитель 110 содержит пленку из по существу прозрачного материала, которая выполнена с возможностью позиционировать пиктограммы изображений структуры 120 пиктограмм изображений в или вблизи фокальной плоскости фокусирующих элементов из множества 105 фокусирующих элементов. В некоторых вариантах осуществления согласно этому раскрытию, оптический разделитель 110 содержит производственную подложку, на которую может быть нанесен один или несколько слоев светоотверждаемого материала, которые затем селективно отверждаются структурированным светом, проходящим через множество 105 фокусирующих элементов.

[0025] Согласно различным вариантам осуществления, микрооптическая система 100 содержит одну или несколько областей светоотверждаемого защитного материала 130, которые занимают промежутки между пиктограммами изображений структуры 120 пиктограмм изображений. В некоторых вариантах осуществления, сначала образуют структуру 120 пиктограмм изображений (например, посредством селективного отверждения и удаления жидкого светоотверждаемого материала на оптическом разделителе 110), и затем наносят слой прозрачного светоотверждаемого материала для заполнения промежутков между пиктограммами изображений структуры 120 пиктограмм изображений и затем отверждают его широким лучом для создания защитного слоя, который защищает пиктограммы изображений от смещения с их положений в зонах действия фокусирующих элементов из множества 105 фокусирующих элементов. В некоторых вариантах осуществления, светоотверждаемый материал, используемый для образования структуры 120 пиктограмм изображений, является пигментированным, отверждаемым ультрафиолетом (UV) полимером. В некоторых вариантах осуществления, в качестве альтернативы светоотверждаемому материалу, защитный слой 130 может быть образован из клейкого материала, пригодного для прикрепления микрооптической системы 100 к подложке 150. Согласно различным вариантам осуществления, посредством создания защитного слоя 130 из клея, стойкость к снятию микрооптической системы 100 может быть увеличена тем, что попытки снять микрооптическую систему 100 будут вызывать то, что некоторые или все пиктограммы изображений структуры 120 пиктограмм изображений будут отделяться от микрооптической системы 100 и оставаться приклеенными к подложке 150, делая, таким образом, микрооптическую систему 100 визуально дефектной.

[0026] В некоторых вариантах осуществления согласно этому раскрытию, микрооптическая система 100 содержит уплотнительный слой 140. Согласно некоторым вариантам осуществления, уплотнительный слой 140 содержит тонкий слой (например, толщиной от 2 мкм до 50 мкм) по существу прозрачного материала, который сопрягается на нижней поверхности с фокусирующими элементами из множества 105 фокусирующих элементов и содержит верхнюю поверхность с меньшим изменением в кривизне (например, являющуюся ровной или имеющую поверхность, чьи локальные волнистости имеют больший радиус кривизны, чем у фокусирующих элементов), чем у множества 105 фокусирующих элементов.

[0027] Как показано в неограничивающем примере фиг. 1, в некоторых вариантах осуществления микрооптическая система 100 может быть прикреплена к подложке 150 для образования защищенного документа 160. Согласно различным вариантам осуществления, подложка 150 может быть листом бумаги для изготовления денежных знаков или полимерной подложкой. Согласно некоторым вариантам осуществления, подложка 150 является тонким, гибким листом полимерной пленки из двуосноориентированного полипропилена (biaxially oriented polypropylene - BOPP). В различных вариантах осуществления, подложка 150 является отрезком синтетического бумажного материала, такого как TESLIN®. Согласно некоторым вариантам осуществления, подложка 150 является отрезком полимерного материала для карт, таким как заготовка из полиэтилентерефталата (polyethylene terephthalate - PET) того типа, который пригоден для изготовления кредитных карт и водительских удостоверений.

[0028] Фиг. 2 показывает пример микрооптического защитного устройства и зоны действия фокусирующего элемента микрооптического защитного устройства согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия.

[0029] Со ссылкой на неограничивающий пример фиг. 2, показан защищенный документ 200. Согласно различным вариантам осуществления, защищенный документ 200 является банкнотой. В некоторых вариантах осуществления, защищенный документ 200 является идентификационным документом, таким как страница паспорта или водительское удостоверение.

[0030] Как показано в неограничивающем примере фиг. 2, защищенный документ 200 содержит микрооптическое защитное устройство 205 (например, микрооптическую систему 100 на фиг. 1). Согласно некоторым вариантам осуществления, микрооптическое защитное устройство 205 по существу компланарно защищенному документу 200, и некоторая часть или все микрооптическое защитное устройство 205 сохраняется в достаточно плоском состоянии для определения системы 207 координат, пригодной для определения угла наблюдения или вектора наблюдения, указывающего направление падения взгляда наблюдателя микрооптического защитного устройства 205, или направление, в котором свет направляется от микрооптического защитного устройства 205. В этом иллюстративном примере, микрооптическое защитное устройство показано в виде плоскости в трехмерной декартовой системе 207 координат. Другие системы координат и уточнения для учета кривизны в микрооптическом защитном устройстве 205 также возможны и находятся в пределах предполагаемого объема этого раскрытия.

[0031] Как показано в увеличении 210 части микрооптического защитного устройства 205, микрооптическое защитное устройство 205 содержит структуру 215 пиктограмм изображений (например, структуру 120 пиктограмм изображений на фиг. 1), причем каждая пиктограмма изображения структуры пиктограмм изображений содержит область светоотверждаемого материала с фокально сужающимся профилем боковой стенки. Согласно различным вариантам осуществления и как показано в увеличении 210, микрооптическое защитное устройство 205 дополнительно содержит плоский массив 220 фокусирующих элементов. В некоторых вариантах осуществления согласно этому раскрытию, микрооптическое защитное устройство 205 является относительно гибким и может изгибаться в соответствии с заданным изгибом (например, изгибом банкноты в кошельке или при перемещении вокруг роликов в автомате для продажи или банкомате). Соответственно, используемый в этом раскрытии термин «плоский» включает в себя свойство, состоящее в том, что на микроуровне (например, если рассмотреть секции миллиметровой длины микрооптического защитного устройства 205) составляющие элементы микрооптического защитного устройства могут считаться плоскими.

[0032] Согласно различным вариантам осуществления, один или несколько из уплотнительного слоя 140, множества 105 фокусирующих элементов, оптического разделителя 110 и защитного слоя 130 образованы из светоотверждаемого материала, который является полимерной матрицей и который может быть нанесен в жидкой или «вязкой» форме на плоскую поверхность и затем отвержден с использованием света для образования более твердых, более стабильных по размерам структур. Примеры материалов для использования в таких полимерных матрицах, которые имеют показатель преломления, равный 1,5 или менее, включают в себя, без ограничения, изодецилакрилат, дипропиленгликольдиакрилат, трипропиленгликольдиакрилат, сложный полиэфир тетраакрилата, триметилолпропантриакрилат, и гександиолдиакрилат. Дополнительные примеры светоотверждаемых материалов согласно вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя по существу прозрачные или прозрачные, цветные или бесцветные полимеры, такие как акриловые соединения, сложные полиэфиры, модифицированные акриловым соединением, уретаны, модифицированные акриловым соединением, эпоксидные смолы, поликарбонаты, полипропилены, сложные полиэфиры и уретаны. Дополнительные примеры материалов, которые могут быть использованы в полимерных матрицах согласно некоторым вариантам осуществления этого раскрытия, включают в себя, без ограничения, акрилатные мономеры, акрилатные олигомеры, О-фенилфеноксиэтилакрилат, фенилтиоэтилакрилат, бис- фенилтиоэтилакрилат, куминовый феноксилэтилакрилат, бифенилметилакрилат, бисфенол-А-эпоксиакрилаты, флуореновые акрилаты, бромированные акрилаты, галогенированные акрилаты, меламинакрилаты, и их комбинации. Согласно некоторым вариантам осуществления, композиция светоотверждаемого материала, в частности, составляется таким образом, чтобы она не включала в себя материалы с поляризующим элементом, таким как йод, бром, хлор или сера.

[0033] В различных вариантах осуществления согласно этому раскрытию, показатель преломления материала, используемого для создания одного или нескольких уплотнительных слоев 140, множества 105 фокусирующих элементов, оптического разделителя 110 или защитного слоя 130 может быть настроен или отрегулирован посредством добавления или настройки концентрации наночастиц в смеси материалов (например, полимерной матрице), используемой для образования компонентного слоя микрооптической системы 100. Согласно некоторым вариантам осуществления, показатель преломления некоторых компонентных слоев микрооптической системы 100 может быть настроен посредством добавления в смесь, например, неорганических наночастиц с диаметром частицы, равным 100 нм или менее. Примеры неорганических наночастиц, которые могут быть добавлены в смесь материалов, включают в себя, без ограничения, оксид алюминия, диоксид циркония, диоксид титана, сульфид цинка или теллурид цинка. Согласно некоторым вариантам осуществления, добавление наночастиц в смесь материалов может увеличить показатель преломления смеси материалов с менее чем 1,5 до более чем 1,7. В некоторых вариантах осуществления, показатели преломления выше 1,7 можно получить посредством добавления наночастиц в органическую смолу.

[0034] В то время как в неограничивающем примере фиг. 2 фокусирующие элементы плоского массива 220 фокусирующих элементов показаны в виде преломляющим фокусирующих элементов (в этом примере, плоско-выпуклых линз), другие варианты осуществления, использующие другие типы фокусирующих элементов (например, отражающие фокусирующие элементы) также возможны и находятся в пределах предполагаемого объема этого раскрытия.

[0035] Как показано посредством дополнительного увеличения 230, каждый фокусирующий элемент 240 плоского массива 220 фокусирующих элементов связан с зоной 250 действия. Согласно различным вариантам осуществления, зона 250 действия содержит область, в которой могут быть размещены пиктограммы изображений, и в которую свет может быть сфокусирован фокусирующим элементом 240. В зависимости от вариантов осуществления, площадь или форма зоны 250 действия могут быть соразмерны (например, окружность, имеющая такой же диаметр и центр) с фокусирующим элементом 240. Альтернативно, в некоторых вариантах осуществления зона действия фокусирующего элемента может быть больше фокусирующего элемента и может перекрываться с зоной (зонами) действия других фокусирующих элементов. В некоторых вариантах осуществления, зона 250 действия содержит подмножество области под фокусирующим элементом 240.

[0036] В некоторых вариантах осуществления, в зоне 250 действия, одна или несколько пиктограмм 260 и 265 изображений расположены в положениях в зоне 250 действия, связанных с заданным углом наблюдения микрооптического защитного устройства 205. Согласно различным вариантам осуществления, одна или несколько пиктограмм 260 и 265 изображений образованы из областей светоотверждаемого материала. В некоторых вариантах осуществления, отдельные области светоотверждаемого материала имеют форму «капельки смолы» с боковыми стенками, которые сужаются вовнутрь, когда расстояние между пиктограммой изображения и фокусирующим элементом увеличивается. В некоторых вариантах осуществления, боковая стенка области светоотверждаемого материала может не иметь описанного выше фокального сужения и может быть вместо этого по существу перпендикулярной плоскости поверхности, на которой образована область светоотверждаемого материала.

[0037] Как показано линиями сетки в зоне 250 действия, каждая из пиктограмм 260 и 265 изображений занимает заданное положение в области зоны 250 действия. Посредством занятия заданных положений в зоне 250 действия, каждая из пиктограмм 260 и 265 изображений, можно сказать, демонстрирует абсолютное совмещение. Используемый в этом раскрытии термин «абсолютное совмещение» включает в себя дополнительную степень совмещения между фокусирующими элементами и пиктограммами изображений за пределами совокупного совмещения. В микрооптической системе, демонстрирующей совокупное совмещение, совокупные размеры слоя фокусирующих элементов и слоя пиктограмм изображений совмещаются с видимым человеку отображением, появляющимся под неизвестным углом наблюдения и (в некоторых вариантах осуществления) изменяющимся (например, посредством включения и выключения) под заданными углами относительно этого неизвестного угла наблюдения. Однако, в системе, демонстрирующей совокупное совмещение, для данной зоны действия данного фокусирующего элемента, местоположение пиктограммы изображения в пределах этой зоны действия не определено или же не известно заранее. Напротив, в системе, демонстрирующей абсолютное совмещение, положения пиктограмм изображений в конкретной зоне действия заданы и связаны с обеспечением конкретного видимого человеку отображения под заданным углом наблюдения в системе координат (например, системе 207 координат). Таким образом, согласно некоторым вариантам осуществления, микрооптические системы (например, микрооптическое защитное устройство 205) с абсолютным совмещением демонстрируют неожиданно высокую степень углового управления одним или несколькими видимыми человеку отображениями, обеспечиваемыми микрооптической системой.

[0038] В то время как иллюстративный пример фиг. 2 описывает вариант осуществления, в котором пиктограммы 260 и 265 изображений в зоне 250 действия содержат все признаки их соответствующих видимых человеку отображений, варианты осуществления согласно этому раскрытию этим не ограничены. Согласно некоторым вариантам осуществления, зона 250 действия может включать в себя контрольный образец, и области светоотверждаемого материала, соответствующие только части видимого человеку отображения, могут быть обеспечены в зоне 250 действия.

[0039] Фиг. 3А и 3В показывают пример микрооптического защитного устройства и углового управления видимым отображением, обеспечиваемым микрооптическими защитными устройствами, согласно некоторым вариантам осуществления этого раскрытия. Для удобства перекрестных ссылок, структуры, общие для фиг. 3А и 3В, пронумерованы одинаково.

[0040] Со ссылкой на неограничивающий пример фиг. 3А и 3В, показан первый вид 301 (показанный на фиг. 3А) и второй вид 351 (показанный на фиг. 3В) защищенного документа 305 (например, защищенного документа 200 на фиг. 2). Согласно различным вариантам осуществления, защищенный документ 200 содержит микрооптическое защитное устройство 310 (например, микрооптическое защитное устройство 205 на фиг. 2), которое демонстрирует абсолютное совмещение. Как показано в иллюстративном примере фиг. 3А и 3В, защищенный документ 305 удерживается правой рукой наблюдателя и сохраняет по существу плоское состояние, так что угол наблюдения может быть выражен в виде одного или нескольких из вектора или набора угловых координат относительно системы 315 координат. В то время как в этом неограничивающем примере система 315 координат является трехмерной декартовой системой координат, другие системы координат для выражения угла наблюдения защищенного документа 305 и микрооптического защитного устройства 310 также возможны и находятся в пределах предполагаемого объема этого раскрытия. Например, в некоторых вариантах осуществления для учета кривизны локальные области микрооптического защитного устройства 310 (в одном примере, квадратные секции со стороной 1 мм) могут быть присвоены системе координат, которая аппроксимирует локальную пологость. Соответственно, каждой точке защитного устройства может быть присвоен уникальный вектор наблюдения в трехмерном пространстве.

[0041] Как показано в иллюстративном примере фиг. 3А и 3В, в первом виде 301, защищенный документ 305 и микрооптическое защитное устройство 310 удерживаются таким образом, что наблюдатель смотрит на микрооптическое защитное устройство 310 под первым заданным углом наблюдения, показанным на фигуре как угол Θ₁. При наблюдении под углом Θ₁, фокусирующие элементы микрооптического защитного устройства 310 обеспечивают синтетически увеличенное изображение частей зон действия фокусирующих элементов (например, пиктограммы 260 изображения на фиг. 2), содержащее визуальную информацию, связанную с первым видимым человеку отображением 320.

[0042] Согласно некоторым вариантам осуществления, во втором виде 351, защищенный документ 305 и микрооптическое защитное устройство 310 удерживаются таким образом, что наблюдатель смотрит на микрооптическое защитное устройство 310 под вторым заданным углом наблюдения, показанным на фигуре как угол Θ₂. При наблюдении под углом Θ₂, фокусирующие элементы микрооптического защитного устройства 310 обеспечивают синтетически увеличенное изображение частей зон действия фокусирующих элементов (например, пиктограммы 265 изображения на фиг. 2), содержащее визуальную информацию, связанную со вторым видимым человеку отображением 360. В отличие от некоторых микрооптических систем, которые демонстрируют только совокупное совмещение, абсолютное совмещение между фокусирующими элементами и пиктограммами изображений микрооптического защитного устройства 310 означает, что углы Θ₁ и Θ₂ наблюдения, связанные с первым видимым человеку отображением 320 и вторым видимым человеку отображением 360, заданы в системе координат (например, системе 315 координат). Напротив, в системе только с совокупным совмещением, в то время как разница между Θ₁ и Θ₂ (например, количественное выражение изменения угла наблюдения, необходимое для обеспечения перехода от первого видимого человеку отображения 320 ко второму видимому человеку отображению 360) может быть задана, неопределенность в отношении положений пиктограмм изображений в зонах действия фокусирующих элементов означает, что значения Θ₁ и Θ₂ не заданы. Напротив, некоторые микрооптические системы согласно вариантам осуществления этого раскрытия демонстрируют абсолютное совмещение между пиктограммами изображений и фокусирующими элементами, что, среди прочего, обеспечивает повышенную степень углового управления представлением видимых человеку отображений посредством микрооптической системы.

[0043] Фиг. 4А и 4В показывают некоторые технические задачи, связанные с обеспечением углового управления видимыми отображениями в некоторых микрооптических защитных устройствах. Для удобства перекрестных ссылок, структуры, общие для фиг. 4А и 4В, пронумерованы одинаково.

[0044] Со ссылкой на неограничивающий пример фиг. 4А и 4В, показан первый вид 400 (показанный на фиг. 4А) преломляющего фокусирующего элемента 401, который расположен на первой стороне оптического разделителя 403. Структурированный слой 405 пиктограмм изображений расположен на второй стороне оптического разделителя 403. Пунктирные линии 407a и 407b показывают границы зоны действия фокусирующего элемента 401. В то время как в этом иллюстративном примере зона действия фокусирующего элемента 401 соразмерна с периметром фокусирующего элемента 401, другие варианты осуществления, в которых зона действия больше или меньше фокусирующего элемента 401, также возможны и находятся в пределах предполагаемого объема этого раскрытия.

[0045] Согласно некоторым вариантам осуществления, структурированный слой 405 пиктограмм изображений содержит слой материала, который определяет образец углублений, выступов, мезаструктур и других структур в материале. В различных вариантах осуществления, структуры структурированного слоя 405 пиктограмм изображений располагают и удерживают наносимый впоследствии (например, посредством нанесения ракелем смолы в пустоты в структурированном слое 405 пиктограмм изображений) пигментированный материал, который заполняет отрицательные пространства в структурированном слое пиктограмм изображений. Со ссылкой на неограничивающий пример фиг. 4А и 4В, показана область 409 пигментированного материала, удерживаемая в структурах структурированного слоя 405 пиктограмм изображений и занимающая положение с первым смещением 411 от правой границы 407b зоны действия фокусирующего элемента 401.

[0046] Со ссылкой на неограничивающий пример фиг. 4А и 4В, в некоторых вариантах осуществления свет, который проходит через линзовую поверхность 413 фокусирующего элемента под первым углом Θ_а наблюдения, фокусируется фокусирующим элементом 401 на область 409 пигментированного материала. Используемый в этом раскрытии термин «линзовая поверхность» включает в себя как криволинейные границы между областями с отличными показателями преломления (например, в системах, использующих преломляющие фокусирующие элементы), так и криволинейные области отражающего материала (например, в системах, использующих отражающие фокусирующие элементы). Согласно некоторым вариантам осуществления, фокусирующий элемент 401 является частью большего, плоского массива подобных фокусирующих элементов, и структурированный слой 405 пиктограмм изображений, подобным образом, является частью большего массива пиктограмм изображений. В некоторых вариантах осуществления, плоский массив фокусирующих элементов (который включает в себя фокусирующий элемент 401) и больший массив пиктограмм изображений (который включает в себя структурированный слой 405 пиктограмм изображений) синтетически увеличивают части слоев пиктограмм изображений для создания видимого человеку отображения.

[0047] Второй вид 450 (показанный на фиг. 4В) показывает некоторые из технических задач, связанных с обеспечением углового управления видимыми человеку отображениями, обеспечиваемыми микрооптическими системами, в которых совмещение пигментированных пиктограмм изображений с фокусирующими элементами основано исключительно на удерживании пигментированного материала в структурах структурированного слоя пиктограмм изображений. Как отмечено в других местах этого раскрытия, фокусирующие элементы согласно некоторым вариантам осуществления этого раскрытия имеют диаметры между 5 мкм и 50 мкм при сравнимых размерах зон действия. При данном масштабе зон действия фокусирующих элементов, управление диапазоном углов, в котором пиктограмма изображения видима через конкретный фокусирующий элемент, требует позиционирования пиктограммы изображения с микронной или субмикронной точностью. В то время как можно обеспечить микронное и субмикронное управление относительными расстояниями между структурами в структурированном слое пиктограмм (например, обеспечив совокупное совмещение), надежное позиционирование структурированного слоя пиктограмм изображений с микронной или субмикронной точностью относительно зон действия массива микрооптических фокусирующих элементов остается сложной технической задачей.

[0048] Технические задачи, связанные с совмещением структурированного слоя пиктограмм относительно конкретных местоположений в зоне действия фокусирующего элемента, показаны со ссылкой на второй вид 450. Как показано во втором виде 450, вследствие, например, ограниченных производственных допусков или других смешивающихся факторов, влияющих на точность, с которой структурированный слой пиктограмм располагается относительно массива фокусирующих элементов, структурированный слой 405 пиктограмм изображений смещен на небольшое расстояние Δ, в результате чего область 409 расположена с новым, вторым смещением 421 относительно правой границы 407b зоны действия фокусирующего элемента 401. В результате расположения с новой координатой в зоне действия фокусирующего элемента 401, подлежащего фокусировке на область 409, свет, проходящий через линзовую поверхность 413 фокусирующего элемента 401, должен быть расположен под другим углом Θ_b для его фокусировки на область 409. Из практических соображений, практические результаты неопределенности в совмещении местоположения области 409 в зоне действия фокусирующего элемента 401 включают в себя то, что угол, под которым наблюдается видимое человеку отображение, в которое вносит свой вклад область 409, не задан.

[0049] Фиг. 5А, 5В и 5С показывают, с трех разных точек наблюдения, пример прохождения структурированного света через фокусирующий элемент в заданное местоположение в зоне действия фокусирующего элемента согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия. Для удобства перекрестных ссылок, элементы, общие для более чем одной фигуры из фиг. 5А-5С, пронумерованы одинаково.

[0050] Согласно некоторым вариантам осуществления этого раскрытия могут быть решены технические задачи, связанные с обеспечением абсолютного совмещения и обеспечением углового управления представлением видимых человеку синтетически увеличенных отображений. В некоторых вариантах осуществления согласно этому раскрытию, структурированный свет проецируют под углами проецирования, соответствующими заданному диапазону углов наблюдения, на линзовые поверхности фокусирующих элементов плоского массива фокусирующих элементов, причем структурированный свет фокусируется фокусирующими элементами плоского массива фокусирующих элементов на области неотвержденного светоотверждаемого материала в зонах действия фокусирующих элементов плоского массива фокусирующих элементов. Затем, неотвержденный светоотверждаемый материал удаляют (например, путем промывки методом пульверизации) или химически дезактивируют таким образом, чтобы только отвержденные области светоотверждаемого материала были видимы через фокусирующие элементы в заданном диапазоне углов наблюдения. Таким образом, технические задачи, связанные с совмещением структурированного слоя пиктограмм с заданным местоположением относительно зон действия фокусирующих элементов плоского массива фокусирующих элементов, решаются обходным путем, и может быть создана микрооптическая система, демонстрирующая абсолютное совмещение.

[0051] Со ссылкой на неограничивающий пример фиг. 5А-5С, на этих фигурах обеспечен вид сбоку (фиг. 5С), вид снизу (фиг. 5А) и вид под углом (фиг. 5В) преломляющего фокусирующего элемента 501, который расположен на части оптического разделителя 503. Согласно некоторым вариантам осуществления, фокусирующий элемент 501 прикреплен к оптическому разделителю 503 и имеет фиксированное соотношение с поверхностями оптического разделителя 503. В некоторых вариантах осуществления, фиксированное соотношение между фокусирующим элементом 501 и поверхностями оптического разделителя 503 обеспечивается нанесением слоя светоотверждаемого материала на оптический разделитель 503, тиснением слоя светоотверждаемого материала для образования линзовой поверхности, и отверждением материала по месту. В некоторых вариантах осуществления, фиксированное соотношение между фокусирующим элементом 501 и поверхностями оптического разделителя 503 обеспечивается образованием как фокусирующего элемента 501, так и оптического разделителя из общего слоя светоотверждаемого материала, и отверждением образованного слоя для создания объединенной комбинации «фокусирующий элемент-оптический разделитель».

[0052] Фокусирующий элемент 501 связан с зоной 505 действия, которая согласно некоторым вариантам осуществления соразмерна с периметром фокусирующего элемента 501. Согласно некоторым вариантам осуществления, зона 505 действия меньше периметра фокусирующего элемента 501. В некоторых вариантах осуществления, зона 505 действия описывает область, которая больше периметра фокусирующего элемента 501.

[0053] Как показано в иллюстративных примерах фиг. 5А-5С, структурированный свет (например, коллимированный свет, свет из проектора, или свет, который был пропущен через другой массив фокусирующих элементов) проецируется на линзовую поверхность фокусирующего элемента 501 под углом (или в диапазоне углов), связанным с заданным углом наблюдения, который показан на фигуре как угол Θ_С. Линзовое действие фокусирующего элемента 501 фокусирует падающий свет в область 520 в зоне 505 действия. Посредством использования структурированного света, проходящего через фокусирующий элемент 501, для создания пиктограммы изображения, содержащей область отвержденного светоотверждаемого материала, вблизи области 520, может быть создана микрооптическая система с абсолютным совмещением согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия.

[0054] В то время как фиг. 5А-5С показывают некоторые аспекты обеспечения углового управления видимым человеку синтетически увеличенным изображением в микрооптической системе, использующей преломляющие фокусирующие элементы, варианты осуществления согласно этому раскрытию этим не ограничены, и возможны другие конфигурации фокусирующих элементов, такие как, например, отражающие фокусирующие элементы. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления согласно этому раскрытию оптический разделитель 503 может быть исключен, и фиксированное соотношение между установочной поверхностью пиктограммы изображения и линзовой поверхностью фокусирующего элемента может быть обеспечено иным образом. Например, в зависимости от геометрии и показателя преломления плоско-выпуклой линзы, плоская сторона плоско-выпуклой линзы может определять поверхность, имеющую фиксированное соотношение с линзовой поверхностью фокусирующего элемента, на которой может быть образована пиктограмма изображения с абсолютным совмещением.

[0055] Фиг. 6А-6С показывают операции способа создания пиктограмм изображений структуры пиктограмм изображений с абсолютным совмещением согласно некоторым вариантам осуществления этого раскрытия. Для удобства перекрестных ссылок, структуры, общие для более чем одной из фиг. 6А-6С, пронумерованы одинаково.

[0056] Со ссылкой не неограничивающий пример фиг. 6А-6С, показан фокусирующий элемент 601 плоского массива фокусирующих элементов в микрооптическом защитном устройстве (например, из множества 105 фокусирующих элементов микрооптической системы 100 на фиг. 1), расположенный на оптическом разделителе 603 таким образом, что фокусирующий элемент 601 имеет фиксированное соотношение с нижней поверхностью 605 оптического разделителя 603. В первой операции 620 (показанной на фиг. 6А) способа создания пиктограмм изображений с абсолютным совмещением, неотвержденный слой светоотверждаемого материала 615 наносят на нижнюю поверхность 605 оптического разделителя 603. В некоторых вариантах осуществления, при выполнении операции 620, светоотверждаемый материал 615 наносят во все зоны действия фокусирующих элементов массива фокусирующих элементов, элементом которого является фокусирующий элемент 601. В различных вариантах осуществления, светоотверждаемый материал 615 наносят только на подмножество (например, частичный слой) зон действия фокусирующих элементов массива фокусирующих элементов, элементом которого является фокусирующий элемент 601. В качестве части операции 620, структурированный свет, связанный с образцом (например, образцом, соответствующим признакам видимого человеку отображения, обеспечиваемого микрооптической защитной системой), проецируют в первом заданном диапазоне углов наблюдения (Θ_d - Θ_e) на линзовую поверхность 607 фокусирующего элемента 601. В некоторых вариантах осуществления, фокусирующий элемент 601 фокусирует свет в фокальную точку 609, и взаимодействие между сфокусированным светом и неотвержденным слоем светоотверждаемого материала 615 создает область 613 отвержденного светоотверждаемого материала, образующую всю или часть пиктограммы изображения структуры пиктограмм изображений. Согласно некоторым вариантам осуществления, область 613 отвержденного светоотверждаемого материала имеет фокально сужающийся профиль боковой стенки. Используемый в этом раскрытии термин «фокально сужающийся» включает в себя уменьшение в поперечном сечении области отвержденного светоотверждаемого материала по направлению к фокальной точке фокусирующего элемента. При наблюдении под микроскопом, фокально сужающиеся пиктограммы изображений могут казаться имеющими форму, подобную «капельке смолы».

[0057] Как показано в иллюстративном примере фиг. 6А-6С, в операции 630 (показанной на фиг. 6В) неотвержденный светоотверждаемый материал удаляют с нижней поверхности 605 оптического разделителя 603, оставляя пиктограмму 631 изображения. В некоторых вариантах осуществления, неотвержденный светоотверждаемый материал дезактивируют таким образом, чтобы он визуально контрастировал с пиктограммой 631 изображения. Пиктограмма 631 изображения занимает заданное положение в зоне действия фокусирующего элемента 601, она видима через фокусирующий элемент 601 в первом заданном диапазоне углов наблюдения (например, Θ_d - Θ_e). Дополнительно, поскольку пиктограмма 631 изображения занимает заданное положение в зоне действия фокусирующего элемента 601, она невидима через фокусирующий элемент 601 во втором заданном диапазоне углов наблюдения. Проще говоря, посредством создания пиктограммы 631 изображения посредством пропускания отверждающего света через фокусирующий элемент в некоторых вариантах осуществления согласно этому раскрытию обеспечивается угловое управление видимостью (например, абсолютное совмещение).

[0058] Со ссылкой снова на неограничивающий пример фиг. 6А-6С, в операции 640 (показанной на фиг. 6С) защитный слой 645 светоотверждаемого материала наносят в области за пределами пиктограммы 631 изображения и отверждают его широким лучом. Согласно различным вариантам осуществления, защитный слой 645 помогает сохранять совмещение пиктограмм изображений относительно заданного местоположения в зоне действия фокусирующего элемента 601 посредством заполнения промежутков между пиктограммами изображений, посредством чего уменьшается свобода перемещения пиктограмм изображений и затрудняется удаление пиктограмм изображений с поверхности, к которой они прикреплены. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления защитный слой 645 также увеличивает прочность микрооптической системы посредством создания удерживающей матрицы, которая помогает сопротивляться отделению пиктограммы 631 изображения от нижней поверхности 605 оптического разделителя 603 во время обращения (например, в процессе перемещения с рулона на рулон) и прикрепления к подложке (например, подложке 150 на фиг. 1).

[0059] Фиг. 7А и 7В показывают операции способа создания второй пиктограммы изображения в зоне действия фокусирующего элемента согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия. Для удобства перекрестных ссылок, структуры, общие для фиг. 6А и 6В, пронумерованы одинаково. Согласно некоторым вариантам осуществления, вторая пиктограмма изображения в зоне действия фокусирующего элемента может способствовать функционированию микрооптического защитного устройства многими путями.

[0060] В качестве первого примера, когда первая пиктограмма изображения является пиктограммой изображения первого цвета, размещение второй пиктограммы изображения второго цвета в положении в зоне действия фокусирующего элемента вблизи первой пиктограммы изображения может, в совокупности на протяжении множества фокусирующих элементов и пиктограмм изображений, создавать области третьего цвета в синтетически увеличенном видимом человеку отображении, причем третий цвет является смесью первых двух цветов. В качестве одного примера, видимое человеку отображение с красными, синими, и пурпурными областями может быть создано с использованием только красных и синих пиктограмм изображений.

[0061] В качестве второго примера, размещение второй пиктограммы изображения в зоне действия фокусирующего элемента, в совокупности на протяжении множества фокусирующих элементов и вторых пиктограмм изображений, может быть осуществлено для содействия микрооптическому защитному устройству в обеспечении второго (или множественных) видимых человеку отображений, которые видимы и невидимы в заданных диапазонах углов наблюдения. Согласно некоторым вариантам осуществления, абсолютное совмещение пиктограмм изображений в зонах действия фокусирующих элементов позволяет создавать множества видимых человеку отображений, каждое из которых видимо в узком, заданном диапазоне углов наблюдения, которые могут обеспечивать видимость видимого человеку отображения, которое кажется постоянно движущимся (например, посредством вращения) или изменяющим форму.

[0062] Со ссылкой на неограничивающий пример фиг. 7А и 7В, показаны две операции способа создания второй пиктограммы изображения второго цвета в зоне 703 действия фокусирующего элемента 705. Согласно некоторым вариантам осуществления, в операции 701 (показанной на фиг. 7А) свежий слой 707 неотвержденного светоотверждаемого материала второго цвета относительно первой пиктограммы 713 изображения наносят на поверхность 709 (в этом случае, на обратную сторону оптического разделителя 711), которая имеет фиксированное соотношение с фокусирующим элементом 705, и на которой уже образована первая пиктограмма 713 изображения. Согласно некоторым вариантам осуществления, светоотверждаемый материал свежего слоя 707 неотвержденного светоотверждаемого материала имеет тот же характерный цвет, что и первая пиктограмма 713 изображения. В некоторых вариантах осуществления, светоотверждаемый материал свежего слоя 707 неотвержденного светоотверждаемого материала имеет характерный цвет, отличный от характерного цвета первой пиктограммы 713 изображения.

[0063] В некоторых вариантах осуществления, в качестве части операции 701, структурированный свет образца структурированного света (например, образца, соответствующего видимым признакам второго видимого человеку отображения) проецируют во втором заданном диапазоне углов наблюдения (показанном на фигуре в виде диапазона от Θ_f до Θ_g) на линзовую поверхность 715 фокусирующего элемента. В результате прохождения структурированного света через фокусирующий элемент 705 во втором заданном диапазоне углов наблюдения, область 717 отвержденного светоотверждаемого материала, образующая вторую пиктограмму изображения, образуется в зоне 703 действия.

[0064] Согласно различным вариантам осуществления, в операции 720 (показанной на фиг. 7В) неотвержденный светоотверждаемый материал в слое 707 светоотверждаемого материала удаляют (например, путем промывки методом пульверизации) или же дезактивируют, оставляя вторую пиктограмму изображения в качестве области контраста, которая видима через фокусирующий элемент 705 под углами наблюдения во втором заданном диапазоне углов наблюдения, и которая невидима через фокусирующий элемент 705 в одном или нескольких заданных диапазонах углов наблюдения за пределами второго заданного диапазона углов наблюдения.

[0065] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические защитные устройства, содержащие плоский массив микрооптических фокусирующих элементов и первую структуру пиктограмм изображений, причем каждая пиктограмма изображения первой структуры пиктограмм изображений содержит область светоотверждаемого материала, причем первая структура пиктограмм изображений видима через плоский массив микрооптических фокусирующих элементов в первом заданном диапазоне углов наблюдения относительно микрооптического защитного устройства, и причем первая структура пиктограмм изображений невидима через плоский массив микрооптических фокусирующих элементов во втором заданном диапазоне углов наблюдения относительно микрооптического защитного устройства. В то время как в неограничивающем примере фиг. 7А и 7В показано, что неотвержденный светоотверждаемый материал первого цвета (например, материал, используемый для создания пиктограммы 713 изображения) смывается после образования первой пиктограммы изображения, варианты осуществления согласно этому раскрытию этим не ограничены. В некоторых вариантах осуществления, множественные пиктограммы изображений, связанные с множественными углами наблюдения, могут быть образованы с использованием светоотверждаемого материала первого цвета без смывания неотвержденного материала между проецированием света под разными углами. В некоторых вариантах осуществления, неотвержденный материал первого цвета смывают для создания пространства для неотвержденного светоотверждаемого материала второго цвета.

[0066] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические защитные устройства, в которых первая структура пиктограмм изображений связана с первым характерным цветом, и которые дополнительно содержат вторую структуру пиктограмм изображений, причем каждая пиктограмма изображения второй структуры пиктограмм изображений содержит вторую область светоотверждаемого материала, причем вторая структура пиктограмм изображений видима через плоский массив микрооптических фокусирующих элементов в третьем заданном диапазоне углов наблюдения относительно микрооптического защитного устройства, и причем вторая структура пиктограмм изображений невидима через плоский массив микрооптических фокусирующих элементов в четвертом заданном диапазоне углов наблюдения относительно микрооптического защитного устройства.

[0067] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические защитные устройства, в которых вторая структура пиктограмм изображений связана со вторым характерным цветом.

[0068] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические защитные устройства, в которых каждая пиктограмма изображения первой структуры пиктограмм изображений связана с фокусирующим элементом плоского массива микрооптических фокусирующих элементов, в которых каждая пиктограмма изображения второй структуры пиктограмм изображений связана с фокусирующим элементом плоского массива микрооптических фокусирующих элементов, в которых каждый фокусирующий элемент плоского массива микрооптических фокусирующих элементов имеет зону действия, и в которых зона действия по меньшей мере одного фокусирующего элемента плоского массива микрооптических фокусирующих элементов содержит пиктограмму изображения первой структуры пиктограмм изображений и пиктограмму изображения второй структуры пиктограмм изображений.

[0069] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические защитные устройства, в которых первая структура пиктограмм изображений расположена относительно плоского массива микрооптических фокусирующих элементов таким образом, что часть плоского массива микрооптических фокусирующих элементов образует синтетическое изображение части первой структуры пиктограмм изображений.

[0070] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические защитные устройства, в которых каждая пиктограмма изображения первой структуры пиктограмм изображений связана с фокусирующим элементом плоского массива микрооптических фокусирующих элементов, в которых каждый фокусирующий элемент плоского массива микрооптических фокусирующих элементов имеет зону действия, и в которых множество пиктограмм изображений первой структуры пиктограмм изображений расположено в разных местоположениях в зонах действия их соответствующих фокусирующих элементов для проецирования по меньшей мере одного из синтетического изображения, трехмерного изображения, изображения с эффектом движения, или изображения с анимационным эффектом.

[0071] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические защитные устройства, в которых пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений расположены относительно плоского массива микрооптических фокусирующих элементов для создания эффекта мерцания с заданным периодом «включения».

[0072] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические защитные устройства, содержащие одну или несколько областей светоотверждаемого защитного материала между пиктограммами изображений первой структуры пиктограмм изображений.

[0073] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические защитные устройства, в которых пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений не обеспечены в структурированном слое пиктограмм изображений.

[0074] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические защитные устройства, в которых пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений обеспечены в структурированном слое пиктограмм изображений.

[0075] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические защитные устройства, в которых фокусирующие элементы плоского массива микрооптических фокусирующих элементов содержат преломляющие фокусирующие элементы.

[0076] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические защитные устройства, в которых фокусирующие элементы плоского массива микрооптических фокусирующих элементов содержат отражающие фокусирующие элементы.

[0077] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические защитные устройства, в которых пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений содержат области светоотверждаемого материала с фокально сужающимися профилями боковых стенок.

[0078] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические системы, в которых защитный слой содержит слой клейкого материала.

[0079] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, содержащие этапы, на которых наносят слой светоотверждаемого материала на первую поверхность микрооптической системы, имеющую фиксированное соотношение с плоским массивом фокусирующих элементов, причем первая поверхность расположена вблизи одной или нескольких фокальных точек фокусирующих элементов плоского массива фокусирующих элементов, направляют первый образец структурированного света на линзовую поверхность плоского массива фокусирующих элементов до тех пор, пока первая часть слоя светоотверждаемого материала не будет отверждена, для образования первой структуры пиктограмм изображений, и удаляют или дезактивируют неотвержденный светоотверждаемый материал с первой поверхности микрооптической системы, причем первый образец структурированного света направляют на линзовую поверхность плоского массива фокусирующих элементов в первом заданном диапазоне углов наблюдения относительно плоского массива фокусирующих элементов.

[0080] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, содержащие этап, на котором направляют второй образец структурированного света на линзовую поверхность плоского массива фокусирующих элементов до тех пор, пока вторая часть слоя светоотверждаемого материала не будет отверждена, для образования второй структуры пиктограмм изображений, причем второй образец структурированного света направляют на линзовую поверхность плоского массива фокусирующих элементов во втором заданном диапазоне углов наблюдения относительно плоского массива фокусирующих элементов.

[0081] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, в которых пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений связаны с первым характерным цветом, и в которых пиктограммы изображений второй структуры пиктограмм изображений связаны со вторым характерным цветом.

[0082] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, в которых каждая пиктограмма изображения первой структуры пиктограмм изображений связана с фокусирующим элементом плоского массива фокусирующих элементов, в которых каждая пиктограмма изображения второй структуры пиктограмм изображений связана с фокусирующим элементом плоского массива фокусирующих элементов, в которых каждый фокусирующий элемент плоского массива фокусирующих элементов имеет зону действия, и в которых зона действия по меньшей мере одного фокусирующего элемента плоского массива фокусирующих элементов содержит пиктограмму изображения первой структуры пиктограмм изображений и пиктограмму изображения второй структуры пиктограмм изображений.

[0083] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, в которых первая структура пиктограмм изображений расположена относительно плоского массива фокусирующих элементов таким образом, что часть плоского массива фокусирующих элементов образует синтетическое изображение части первой структуры пиктограмм изображений.

[0084] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, в которых пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений образуют в заданных положениях на первой поверхности микрооптической системы относительно плоского массива фокусирующих элементов для создания эффекта мерцания с заданным периодом «включения».

[0085] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, содержащие этап, на котором наносят слой светоотверждаемого защитного материала на части первой поверхности между пиктограммами изображений первой структуры пиктограмм изображений и отверждают широким лучом слой светоотверждаемого защитного материала.

[0086] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, содержащие этап, на котором наносят защитный слой клейкого материала на части первой поверхности между пиктограммами изображений первой структуры пиктограмм изображений.

[0087] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, в которых пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений образуют в структурированном слое пиктограмм изображений.

[0088] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, в которых пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений не образуют в структурированном слое пиктограмм изображений.

[0089] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, в которых фокусирующие элементы плоского массива фокусирующих элементов содержат преломляющие фокусирующие элементы.

[0090] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, в которых фокусирующие элементы плоского массива фокусирующих элементов содержат отражающие фокусирующие элементы.

[0091] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, в которых каждая пиктограмма изображения первой структуры пиктограмм изображений связана с фокусирующим элементом плоского массива фокусирующих элементов, в которых каждый фокусирующий элемент плоского массива фокусирующих элементов имеет зону действия, и в которых множество пиктограмм изображений первой структуры пиктограмм изображений расположено в разных местоположениях в зонах действия их соответствующих фокусирующих элементов для создания синтетического изображения с трехмерным эффектом.

[0092] Примеры способов изготовления микрооптических систем согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя способы, в которых пиктограмму изображения первой структуры пиктограмм изображений образуют с фокально сужающимся профилем боковой стенки.

[0093] Никакое описание в этой заявке не следует читать описание, подразумевающее, что какой-либо конкретный элемент, этап, или функция является существенным элементом, который должен быть включен в объем формулы изобретения. Объем патентуемого объекта изобретения определяется только формулой изобретения. Кроме того, предполагается, что никакие пункты формулы изобретения не требуют применения 35 U.S.C. § 112(f), если только за точной формулировкой «средство для» не следует причастие.

Изобретение относится к микрооптическим защитным устройствам. Устройство содержит плоский массив микрооптических фокусирующих элементов; и первую структуру пиктограмм изображений, причем каждая пиктограмма изображения первой структуры пиктограмм изображений содержит область светоотверждаемого материала, при этом каждая область светоотверждаемого материала занимает заданное местоположение в зоне действия микрооптического фокусирующего элемента. Первая структура пиктограмм изображений видима через плоский массив микрооптических фокусирующих элементов в первом заданном диапазоне углов наблюдения относительно микрооптического защитного устройства, и невидима через плоский массив микрооптических фокусирующих элементов во втором заданном диапазоне углов наблюдения относительно микрооптического защитного устройства. При этом первая структура пиктограмм изображений расположена относительно плоского массива микрооптических фокусирующих элементов таким образом, что часть плоского массива микрооптических фокусирующих элементов образует синтетическое изображение части первой структуры пиктограмм изображений. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Микрооптическое защитное устройство (100), содержащее:

плоский массив (105) микрооптических фокусирующих элементов, при этом каждый микрооптический фокусирующий элемент плоского массива микрооптических фокусирующих элементов имеет зону действия; и

первую структуру (120) пиктограмм изображений, причем каждая пиктограмма (121) изображения первой структуры пиктограмм изображений содержит область светоотверждаемого материала, при этом каждая область светоотверждаемого материала занимает заданное местоположение в зоне действия микрооптического фокусирующего элемента,

причем первая структура пиктограмм изображений видима (320) через плоский массив микрооптических фокусирующих элементов в первом заданном диапазоне углов наблюдения относительно микрооптического защитного устройства,

причем первая структура пиктограмм изображений невидима (360) через плоский массив микрооптических фокусирующих элементов во втором заданном диапазоне углов наблюдения относительно микрооптического защитного устройства,

при этом первая структура пиктограмм изображений расположена относительно плоского массива микрооптических фокусирующих элементов таким образом, что часть плоского массива микрооптических фокусирующих элементов образует синтетическое изображение части первой структуры пиктограмм изображений.

2. Микрооптическое защитное устройство по п. 1, в котором первая структура пиктограмм изображений связана с первым характерным цветом, и которое дополнительно содержит:

вторую структуру пиктограмм изображений, причем каждая пиктограмма (725) изображения второй структуры пиктограмм изображений содержит вторую область светоотверждаемого материала,

причем вторая структура пиктограмм изображений видима (360) через плоский массив микрооптических фокусирующих элементов в третьем заданном диапазоне углов наблюдения относительно микрооптического защитного устройства, и

причем вторая структура пиктограмм изображений невидима через плоский массив микрооптических фокусирующих элементов в четвертом заданном диапазоне углов наблюдения относительно микрооптического защитного устройства.

3. Микрооптическое защитное устройство по п. 2, в котором вторая структура пиктограмм изображений связана со вторым характерным цветом.

4. Микрооптическое защитное устройство по п. 2,

в котором каждая пиктограмма изображения второй структуры пиктограмм изображений связана с фокусирующим элементом плоского массива микрооптических фокусирующих элементов, и

в котором зона действия по меньшей мере одного фокусирующего элемента плоского массива микрооптических фокусирующих элементов содержит пиктограмму (260) изображения первой структуры пиктограмм изображений и пиктограмму (265) изображения второй структуры пиктограмм изображений.

5. Микрооптическое защитное устройство по п. 1,

в котором множество пиктограмм изображений первой структуры пиктограмм изображений расположено в разных местоположениях в зонах действия их соответствующих фокусирующих элементов для проецирования по меньшей мере одного из синтетического изображения, трехмерного изображения, изображения с эффектом движения, или изображения с анимационным эффектом.

6. Микрооптическое защитное устройство по п. 1, в котором пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений расположены относительно плоского массива микрооптических фокусирующих элементов для создания эффекта мерцания с заданным периодом «включения», или

в котором пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений не обеспечены в структурированном слое (405) изображения, или

в котором пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений обеспечены в структурированном слое (405) изображения.

7. Микрооптическое защитное устройство по п. 1, дополнительно содержащее защитный слой (130), причем защитный слой содержит по меньшей мере одно из клейкого слоя, нанесенного на части первой поверхности, или областей светоотверждаемого защитного материала между пиктограммами изображений первой структуры пиктограмм изображений.

8. Микрооптическое защитное устройство по п. 1, в котором фокусирующие элементы плоского массива микрооптических фокусирующих элементов содержат преломляющие фокусирующие элементы, или

в котором фокусирующие элементы плоского массива микрооптических фокусирующих элементов содержат отражающие фокусирующие элементы.

9. Микрооптическое защитное устройство по п. 1, в котором пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений содержат области (713, 725) светоотверждаемого материала с фокально сужающимися профилями боковых стенок.

10. Способ изготовления микрооптической системы, причем способ содержит этапы, на которых:

наносят слой (615) светоотверждаемого материала на первую поверхность (709) микрооптической системы, имеющую фиксированное соотношение с плоским массивом (105) фокусирующих элементов, при этом каждый фокусирующий элемент плоского массива фокусирующих элементов имеет зону действия, причем первая поверхность расположена вблизи одной или нескольких фокальных точек фокусирующих элементов плоского массива фокусирующих элементов;

направляют первый образец структурированного света на линзовую поверхность (715) плоского массива фокусирующих элементов до тех пор, пока первая часть слоя светоотверждаемого материала не будет отверждена, для образования первой структуры пиктограмм изображений, при этом каждая пиктограмма изображений из первой структуры пиктограмм изображений занимает заданное местоположение в зоне действия микрооптического фокусирующего элемента; и

удаляют или дезактивируют неотвержденный светоотверждаемый материал с первой поверхности микрооптической системы,

причем первый образец структурированного света направляют на линзовую поверхность плоского массива фокусирующих элементов в первом заданном диапазоне углов наблюдения относительно плоского массива фокусирующих элементов.

11. Способ по п. 10, дополнительно содержащий этап, на котором:

направляют второй образец структурированного света на линзовую поверхность плоского массива фокусирующих элементов до тех пор, пока вторая часть слоя светоотверждаемого материала не будет отверждена, для образования второй структуры пиктограмм изображений,

причем второй образец структурированного света направляют на линзовую поверхность плоского массива фокусирующих элементов во втором заданном диапазоне углов наблюдения относительно плоского массива фокусирующих элементов.

12. Способ по п. 11,

в котором пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений связаны с первым характерным цветом, и

в котором пиктограммы изображений второй структуры пиктограмм изображений связаны со вторым характерным цветом.

13. Способ по п. 11,

в котором каждая пиктограмма изображения первой структуры пиктограмм изображений связана с фокусирующим элементом плоского массива фокусирующих элементов,

в котором каждая пиктограмма изображения второй структуры пиктограмм изображений связана с фокусирующим элементом плоского массива фокусирующих элементов, и

в котором зона действия по меньшей мере одного фокусирующего элемента плоского массива фокусирующих элементов содержит пиктограмму (260) изображения первой структуры пиктограмм изображений и пиктограмму (265) изображения второй структуры пиктограмм изображений.

14. Способ по п. 10, в котором первая структура пиктограмм изображений расположена относительно плоского массива фокусирующих элементов таким образом, что часть плоского массива фокусирующих элементов образует синтетическое изображение части первой структуры пиктограмм изображений.

15. Способ по п. 10, в котором пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений образуют в заданных положениях на первой поверхности микрооптической системы относительно плоского массива фокусирующих элементов для создания эффекта мерцания с заданным периодом «включения», или

в котором пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений образуют в структурированном слое (405) пиктограмм изображений, или

в котором пиктограммы изображений первой структуры пиктограмм изображений не образуют в структурированном слое (405) пиктограмм изображений.

16. Способ по п. 10, дополнительно содержащий этап, на котором:

наносят защитный слой (130) на части первой поверхности, причем защитный слой содержит по меньшей мере одно из клейкого слоя, нанесенного на части первой поверхности, или областей отвержденного широким лучом светоотверждаемого защитного материала между пиктограммами изображений первой структуры пиктограмм изображений.

17. Способ по п. 10, в котором фокусирующие элементы плоского массива фокусирующих элементов содержат преломляющие фокусирующие элементы, или

в котором фокусирующие элементы плоского массива фокусирующих элементов содержат отражающие фокусирующие элементы.

18. Способ по п. 10,

в котором каждая пиктограмма изображения первой структуры пиктограмм изображений связана с фокусирующим элементом плоского массива фокусирующих элементов,

в котором каждый фокусирующий элемент плоского массива фокусирующих элементов имеет зону действия, и

в котором множество пиктограмм изображений первой структуры пиктограмм изображений расположено в разных местоположениях в зонах действия их соответствующих фокусирующих элементов для проецирования по меньшей мере одного из синтетического изображения, трехмерного изображения, изображения с эффектом движения, или изображения с анимационным эффектом.

19. Способ по п. 10, в котором пиктограмму (713, 725) изображения первой структуры пиктограмм изображений образуют с фокально сужающимся профилем боковой стенки.