[发明专利]改进的微型光学安全装置

说明书

本发明要求于2007年8月1日提交的美国临时专利申请序列号60/953,304的权益和优先权，在此通过引用并入其全部内容。

技术领域

本申请一般意义上讲涉及用于投射出图像的微型光学安全装置，更具体地，涉及采用接合图标的一个或多个平面排列并且以任何给定视角投射出一个或多个合成放大的图像的微型光学安全装置。该合成放大的图像构成一个单一图像或是多部分图像，当安全装置倾斜时，或是当视角改变时，所述单一图像或是多部分图像可非强制性地变成不同的图像。

背景技术

长期以来已经认识到光学材料是对钞票中使用的安全线有价值的补充。在给安全线赋予这些材料时允许多种自我认证的光学效果，因此钞票更能仿止伪造。

举例来说，Steenblik等人的美国专利No.7,333,268描绘了一种膜材料，其采用非圆柱形透镜的常规二维阵列来放大微型图像。在一个实施例中，该膜材料或结构包括(a)一个或多个光学隔离器；(b)位于光学隔离器的一个表面上的图像图标的常规周期性平面阵列；以及(c)位于光学隔离器的相对表面上的透镜的常规周期性阵列。该透镜被描述为是多边形基底多区域透镜，透镜在相关图像图标的整个宽度上提供放大的视场，使得相关图像图标的外围边缘没有落到视野外，或者非球面透镜具有小于50微米的有效基底直径。该文献指出，对于要求总膜厚小于50微米的货币、文档和产品安全应用，透镜的有效基底直径必须小于50微米，并且透镜的焦距必须小于40微米。由该膜结构投射出的图像据称显示包括正交视差运动的多种视觉效果。

安全带或安全线形式的这些微型光学膜结构安装在安全文档(例如钞票)的表面或部分嵌入在文档内，其中膜结构在文档表面上明确规定的窗口中可见。

在该文献中描述了当该膜结构成方位角旋转时或从不同视点观看时，从一种形式、形状、尺寸和/或颜色转换为不同形式、形状、尺寸和/或颜色的合成放大的图像。一种用于使得一幅合成放大的图像转换为另一合成放大的图像的这样的方法包括从一个图标元素图案到另一个的突然改变。如该文献的图6a-c中最佳显示的，当图标元素图案92和94在硬边界104的任一侧分开时，它们在边界线上结合到一起。结果，转换在该边界线上突然发生。在该文献中描述的另一方法包括较不突然的改变。在该方法中，在图标阵列中使用过渡区域，在该过渡区域中，当一个人经过阵列时，在每个透镜下并排排列的两个图标的大小和形状逐渐改变(即，要么逐渐发展为更大和更高级的形式，要么逐渐恢复为更小和较不高级的形式)。尽管通过使用过渡区域缓和了改变的突然性，但是合成图像转换的平滑性可以改进的程度、以及这些图像转换的数量和复杂性有限，其中在每次转换中只涉及两个完整图标，并且转换没有连续地发生而是只在膜结构旋转或视点改变的时间部分期间发生。因此，存在对这样的安全装置的需要，其能够沿着其水平轴和/或垂直轴更无缝地将投射出的图像转换为一种或若干不同的图像。还存在对这样的安全装置的需要，其能够以任何给定视角投射出多于一幅的图像，从而允许复杂、集成图像的形式，这更不容易假冒。

Commander等人的国际专利申请No.PCT/GB2005/001618描述了一种安全装置，其包括基底，该基底具有在一面上的微透镜的阵列和在另一面上的一个或多个对应的微图像的阵列。微透镜阵列和(各)微图像阵列之间的距离基本上等于微透镜的焦距。基底足够透明以允许光通过微透镜，以便到达微图像。每个微图像通过基底上的抗反射结构(例如，蛾眼结构)界定，其通过相同结构元件的周期性阵列和至少部分反射层形成。微图像通过抗反射结构和至少部分反射层中的一个或两者形成。穿过基底并撞击到微图像的光与没有撞击到微图像的光的反射程度不同，从而使微图像可见。

在试图屏蔽制造期间在整个装置上发生的方向和放大倍率上的变化时，该文献指导在图像阵列中引入刻意的变化。一种这样的变化包括修改微图像阵列内的各个图像，以便在整个阵列上实现图像的缓慢旋转的效果(见PCT/GB2005/001618的第35页第23～31行和图42)。另一种这样的变化仅被描述为改变图像的形状(见PCT/GB2005/001618的第35页第31～33行)。没有公开用于实现这种图像形状改变的手段。

发明内容