安全裝置的製作方法

2023-12-11 20:55:32 2

專利名稱：安全裝置的製作方法
安全裝置本發明涉及安全裝置，例如用於有價物品諸如鈔票、支票、護照、身份證、真品證書、印花稅票和其他用於保價或者證明個人身份的文件(document)。已知許多不同的光學安全裝置，其中最常見的是全息圖和其他衍射裝置，這些裝置通常見於信用卡等。然而，偽造者正變得越來越老練，並且能夠製造出未經訓練的觀察者難以將其與真裝置區分開的類似全息的裝置。還眾所周知地，使用薄膜幹涉結構、多層聚合物結構以及液晶結構來生成角度相關的彩色反射。使用薄膜幹涉結構的安全裝置的實施例在US-B-4186943和US-A-20050029800中進行了描述，使用多層聚合物結構的安全裝置的實施例在EP-A-1047549中進行了描述。這些材料的問題在於它們通常是昂貴的，並且可能的顏色的範圍受到材料的基本光學特徵的限制。例如，對於液晶材料，來自液晶膜的反射光在窄帶波長上的事實將安全裝置可獲得的顏色的範圍限制為基本純的光譜色，所述窄帶波長是由其螺旋結構的柵距決定的。另外，隨著入射角遠離法線入射而增大，液晶膜呈現的色 移總是從具有長波長的顏色變化到具有較短波長的顏色，例如，紅色到綠色。還已知的是，所謂的透鏡狀裝置(lenticular device)可用作安全裝置，諸如在例如US-A-4892336中所述的。通常，與這些透鏡狀裝置一同使用的微印刷包括不同顏色的帶，使得當在不同角度觀察裝置諸如線時，將看到不同的顏色。該方法存在的問題之一是需要在微透鏡和微印刷之間非常準確的配準(register)。事實上，在US-A-4892336中，這種對於準確的配準的需要被提出作為該發明的優點之一，原因在於它使得非常難以偽造這樣的安全裝置。但是另一方面，對於待要商業使用的安全裝置，真的裝置必須相對容易製造，因為否則製造成本將高得令人不敢問津。US-A-4765656還描述了一種使用透鏡狀網(screen)製造的安全裝置,在該情況下，微圖像由直接雷射寫穿過已經初始位於裝置中的微透鏡而形成。同樣，該方法不適合批量生產技術，儘管其確實實現了透鏡和圖像之間的準確配準。常規的透鏡狀裝置的另一實施例被描述在W003/052680中。US-A-4402150描述了一種基於潛在圖像效果的透鏡狀裝置。因此，當垂直或法向觀察時，裝置呈現單調外觀，例如紅色，但是當在另一角度觀察時，在帶色背景上識別出一個符號。AU-B-764842描述了一種在一個觀察角度透明但是在另一觀察角度呈現一個圖像的透鏡狀裝置。US-A-5301981描述了一種在其下表面上具有一組不透明線的透鏡狀膜。該膜被附著在一個圖像或類似物上以防止其被影印，因為在例如法向角時，視圖看起來是不透明的，而在銳角時，則可能會看到下面的信息。根據本發明的第一方面，一種安全裝置，具有一個透鏡狀裝置，該透鏡狀裝置包括位於多對圖像帶的一個對應陣列上方的透鏡狀聚焦元件的一個陣列，使得在第一觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每一對圖像帶中的第一圖像帶，以及在不同於所述第一觀察方向的第二觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每一對圖像帶中的第二圖像帶，其特徵在於，每一對圖像帶中的一個圖像帶具有分別以第一顏色限定第一圖像的部分以及以第二顏色限定第二圖像的部分，每一對圖像帶中的另一個圖像帶具有分別以所述第二顏色限定所述第一圖像的部分以及以所述第一顏色限定所述第二圖像的部分，由此在傾斜(tilt)所述裝置時，觀察到所述第一圖像和所述第二圖像之間的顏色切換。根據本發明的第二方面，一種製造安全裝置的方法，包括在一個透明襯底的一側上設置透鏡狀聚焦元件的一個陣列；以及在所述透明襯底的另一側上設置多對圖像帶的一個對應陣列，所述圖像帶和所述透鏡狀聚焦元件限定一個透鏡狀裝置，使得在第一觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每一對圖像帶中的第一圖像帶，以及在不同於所述第一觀察方向的第二觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每一對圖像帶中的第二圖像帶，其特徵在於，每一對圖像帶中的一個圖像帶具有分別以第一顏色限定第一圖像的部分以及以第二顏色限定第二圖像的部分，每一對圖像帶中的另一個圖像帶具有分別以所述第二顏色限定所述第一圖像的部分以及以所述第一顏色限定所述第二圖像的部分，由此在傾斜所述裝置時，觀察到所述第一圖像和所述第二圖像之間的顏色切換。
利用本發明，我們提供了一種簡單但可靠的易於驗證的安全裝置。這是因為，觀察者將在第一圖像和第二圖像之間看到簡單的顏色切換，而不管聚焦元件和圖像帶之間的配準如何。應理解，術語「顏色」涵蓋衍射顏色，S卩，第一顏色和第二顏色可具有不同的衍射效果，並以不同方式隨著角度而改變顏色。儘管簡單的圖像切換提供了一些安全性，但在優選實施例中，所述安全裝置進一步包括一個第二透鏡狀裝置，該第二透鏡狀裝置具有與所述第一透鏡狀裝置相同的構造，但是其中在一組中的每一對圖像帶都被以如下方式形成，使得所述第一圖像帶分別以所述第二顏色限定所述第一圖像的部分以及以所述第一顏色限定所述第二圖像的部分，在該組中的所述一對圖像帶中的另一個圖像帶具有分別以所述第一顏色限定所述第一圖像的部分以及以所述第二顏色限定所述第二圖像的部分。利用這樣的布置，提供了兩個透鏡狀裝置，其中每一個都提供它們自己的顏色切換，利用它們的顏色切換，透鏡狀裝置本身是互補的。通過觀察兩個裝置之間的互補的顏色切換來驗證這樣的裝置，並且不要求在任意特定角度存在具體的顏色，由此減少了對透鏡狀聚焦元件和圖像帶之間的配準的需要。便利地，第一透鏡狀裝置和第二透鏡狀裝置相互鄰近布置，儘管它們也可間隔開，例如，通過其他光學可變裝置一諸如透鏡狀裝置、全息圖、波紋(moir6)放大裝置等一間隔開。至此已經描述了本發明的顏色切換方面。根據本發明的第三方面，我們提供了一種安全裝置，所述安全裝置具有一個透鏡狀裝置，該透鏡狀裝置包括位於多對帶的一個對應陣列上方的透鏡狀聚焦元件的一個陣列，使得在第一觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每一對帶中的第一帶，以及在不同於所述第一觀察方向的第二觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每一對帶中的第二帶，其特徵在於，每一對帶中的一個帶具有分別限定第一圖像的一個或多個不透明部分以及限定第二圖像或背景的一個或多個透明部分，每一對帶中的另一個帶具有分別限定所述第一圖像的一個或多個透明部分以及限定所述第二圖像或背景的一個或多個不透明部分，由此在傾斜所述裝置時，觀察到所述第一圖像和所述第二圖像或所述第一圖像和背景之間的外觀切換。根據本發明的第四方面，我們提供了一種製造安全裝置的方法，所述方法包括在一個透明襯底的一側上設置透鏡狀聚焦元件的一個陣列；以及在所述透明襯底的另一側上設置多對帶的一個對應陣列，所述帶和所述透鏡狀聚焦元件限定一個透鏡狀裝置，使得在第一觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每一對中的第一帶，以及在不同於所述第一觀察方向的第二觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每一對中的第二帶，其特徵在於，每一對帶中的一個帶具有分別限定第一圖像的一個或多個不透明部分以及限定第二圖像或背景的一個或多個透明部分，每一對帶中的另一個帶具有分別限定所述第一圖像的一個或多個透明部分以及限定所述第二圖像或背景的一個或多個不透明部分，由此在傾斜所述裝置時，觀察到所述第一圖像和所述第二圖像或所述第一圖像和背景之間的外觀切換。在本發明的這些方面，實現了在不透明(通常為反射的或金屬化的)與透明圖像和背景之間的簡單切換。在透明視圖中，可以看到安全裝置所附接至的物品上的下方信息。 通常，第一圖像包括符號、字符或圖形裝置中的一個，並且優選提供根據其可識別或鑑別安全文件的信息，而第二圖像可包括對於第一圖像的背景，或者優選地包括可與所述第一圖像相同的一個附加圖像。透鏡狀聚焦元件通常包括圓柱形透鏡但是也可包括微鏡。對於所述透鏡狀聚焦元件的周期性(periodicity)以及由此的最大基部直徑,優選在5-200 μ m範圍內，更優選在10-60 μ m範圍內，甚至更優選在20-40 μ m範圍內。對於所述透鏡狀聚焦元件的f數(fnumber)優選在O. 25-16範圍內，更優選在O. 5_2範圍內。由於僅需要兩個圖像帶，因此這些能夠被簡單印刷到襯底上，但是也可使用起伏結構(relief structure)來限定圖像帶。這使得能夠製造薄得多的裝置，這在與安全文件一起使用時尤其有利。所述起伏結構可通過凸印(embossing)或鑄造固化(cast-curing)形成。在上述的兩種方法中，鑄造固化提供更高的複製保真度。如下文更詳細說明的，可以使用各種不同的起伏結構。但是，可簡單通過將所述圖像凸印或鑄造固化為衍射光柵區域來形成所述圖像帶。所述圖像的不同部分可以通過使用光柵的不同柵距或不同取向提供具有不同衍射顏色的區域來區分。替代(和/或附加的區別)圖像結構是抗反射(anti-reflection)結構,諸如蟲眼(moth_eye)(參見例如W0-A-2005/106601);零階衍射結構；階梯狀(stepped)表面起伏光學結構，已知為阿茲特克(Aztec)結構(參見例如W0-A-2005/115119);或簡單散射結構。對於大多數應用，這些結構可以是部分地或全部地金屬化，以增強亮度和對比度。通常，通過起伏或通過印刷形成的每個圖像帶的寬度小於100微米，優選小於50微米，最優選在5-25微米範圍內。儘管多對圖像帶不需要與透鏡狀聚焦元件配準，但它們應具有相似的周期性。所述安全裝置可包括一個金屬化層，該金屬化層或者作為所述圖像結構的一部分或者作為一個附加的層。優選地，這樣的層在若干個位置被選擇性地去金屬化(demetallised)。另外，所述裝置可進一步包括在所述金屬化層上的抗蝕層。所述金屬化層和/或所述抗蝕層優選被布置為標記(indicia)。還優選的是，所述裝置被布置為機器可讀的。這可通過若干種方式實現。例如，所述裝置的至少一個層(可選地作為一個分立的層)可進一步包括機器可讀材料。優選地，所述機器可讀材料是磁性材料，諸如磁鐵(magnetite)。所述機器可讀材料可以響應於外部刺激。此外，當機器可讀材料被形成到一個層內時，該層可以是透明的。所述安全裝置可用在許多不同應用中，例如，通過附接至有價物體。優選地，所述安全裝置附著至或者基本包含在安全文件中。所述安全文件由此可附接至這樣的文件的表面，或者它可部分地嵌入在所述文件中。所述安全裝置可採用各種不同形式用於安全文件，作為非限制性實施例，這些形式包括安全線(thread)、安全纖維、安全片(patch)、安全帶(strip)、安全紋(stripe)或安全箔(foil)。 現在將參照附圖描述根據本發明的安全裝置和方法的一些實施例，且與已知的裝置相對照，在附圖中圖I是穿過一個已知透鏡狀裝置的示意性截面圖；圖2是從上方觀察圖I的已知透鏡狀裝置的一種變體裝置的立體圖；圖3示出了圖2的裝置在不同傾斜角度的外觀；圖4A示出了在不同傾斜角度觀察根據本發明的裝置的第一實施例的外觀；圖4B示意性示出了圖4A中所示的實施例的結構；圖5示出了放大形式的圖4裝置的結構的細節；圖6a示出了相關技術裝置的針對透鏡和圖像帶之間不同配準角度的實施例；圖6b示出了類似於第一實施例的根據本發明的裝置的另外四個實施例的外觀，但是其中在圓柱形透鏡和圖像帶之間的配準在每個情況中都是不同的；圖6c示出了一個變體的實施例，其中在所述圖像和背景之間存在一個中間區域；圖6d示意性示出了實施所述中間區域的一種方式；圖6e示出了圖6c中所示的裝置在不同觀察角度的外觀；圖6f示意性示出了用於實施所述中間區域的另一種方法；圖6g示出了使用圖6f的方法構造的裝置的外觀；圖6h示意性示出了實施所述中間區域的第三種方法；圖6i示出了使用圖6h的方法構造的安全裝置在不同觀察角度的外觀；圖7a是類似於圖6b的視圖，但是示出了裝置的再一個實施例，其中並排設置兩個透鏡狀裝置呈現互補的顏色切換效果；圖7b示出了圖7a的實施例的變體；圖8示出了另一實施例，其中包括呈現視差運動的又一些透鏡狀裝置；圖9是穿過圖8中所示的裝置的一部分的示意性橫截面；

圖10示出了包括與透鏡狀裝置結合的全息生成結構的一個安全裝置的另一實施例；圖11是穿過圖10中所示的裝置的一部分的示意性橫截面；圖12A-12I示出了根據本發明的限定圖像帶的起伏結構的不同實施例；圖13示出了根據本發明的製造安全裝置的方法的第一實施例中的連續階段；
圖14示出了圖13中所示的方法的一種變體；圖15示出了圖13中的方法的一種替代方法；圖16a和16b示出了根據本發明的再一個安全裝置的外觀和示意性橫截面；圖17a和17b示出了利用金屬化區域和透明區域的本發明的一個替代實施例；圖18示出了用於形成圖17中所示類型的裝置的方法；圖19示出了使用圖6和7中所示的裝置用作安全線；圖20和21示出了圖19中所示的安全線在不同觀察角度的外觀；圖22和23示出了在不同觀察角度下的圖8和9中所示的裝置的一個代替實施例；圖24示出了波紋放大結構的構造；圖25示出了利用微鏡的裝置；以及圖26是類似於圖6a的視圖，但是利用第二圖像代替背景。圖1-3中示出了一個已知的透鏡狀裝置。圖I示出了穿過正在用於觀察圖像A-G的所述已知的透鏡狀裝置的一個截面。圓柱形透鏡2的一個陣列被布置在一個透明襯底4上。每個圖像都被分割為若干個帶，例如10個，並且在透鏡狀陣列的每個透鏡2下，存在對應於圖像A-G的一個特定分割區域的一組圖像帶。圖I中示出了三組。在第一透鏡下，每個帶對應於圖像A-G的第一分段，並且在下一透鏡下，每個帶對應於圖像A-G的第二分段，依此類推。每個透鏡2都被布置為聚焦在所述帶的平面內，使得從一個觀察位置穿過每個透鏡2可僅觀察到一個帶。在任何觀察角度，穿過對應的透鏡將僅看到對應於所述圖像(A、B、C等)之一的帶。如所示，圖像D的每個帶都將從正上方觀察到，而一旦偏離軸線傾斜少許角度時就將看到圖像C或E的帶。所述帶被布置為一個圖像的切片(slice)，即，所述帶A都是來自一個圖像的切片，對於B、C等與此類似。結果，當裝置傾斜時將看到一系列圖像。所述圖像可以是相關的或不相關的。最簡單的裝置會具有當所述裝置傾斜時在二者之間跳轉的兩個圖像。或者，所述圖像可以是一系列圖像，它們逐帶橫向地移動以產生透鏡動畫效果，使得所述圖像看起來運動了。類似地，從圖像到圖像的變化可產生更複雜的動畫(圖像的一部分以準連續方式變化)、變形(morphing)(—個圖像以小幅步驟轉化為另一圖像)、或縮放(zooming)(一個圖像逐步變大或變小)。圖2示出透鏡狀裝置的立體圖，但是為了簡潔，僅示出每個透鏡的兩個圖像帶，分別標為A、B。觀察者所看到的圖2中所示的裝置的外觀在圖3中示出。因此，當裝置被布置為其頂部向前傾斜(視圖TTF)時，將看到圖像帶A，而當裝置被布置為其底部向前傾斜(視圖BTF)時，將看到圖像帶B。圖4A和4B示出根據本發明的安全裝置的第一實施例。在該裝置中，如前所述，圓柱形透鏡2的一個陣列被設置在透明襯底4上，而多對圖像帶A、B被設置在襯底4的另一偵牝位於每個透鏡的焦距處。在該情況下，帶A、B與每個透鏡2配準。當從右側觀察裝置時，如圖4B中所示，通過每個透鏡2將在星的區域中看到圖像帶A，當從左側觀察裝置時，將在星的區域中看到圖像帶B。在圖4A中示出了所述裝置的最終外觀，其中視圖A對應於圖 4B中從右側觀察所述裝置，而視圖B對應於圖4B中從左側觀察所述裝置。通常，根據本發明的安全裝置的厚度是2-100微米，更優選為20-50微米，透鏡高度為1-50微米，更優選為5-25微米。對於所述透鏡狀聚焦元件的周期性以及由此的最大基部直徑優選在5-200 μ m範圍內，更優選在10-60 μ m範圍內，甚至更優選在20-40 μ m範圍內。對於所述透鏡狀聚焦元件的f數優選在O. 25-16範圍內，更優選在O. 5-2範圍內。在圖4A中將觀察到，所述裝置的外觀是相對於背景12觀察到的符號10，在該情況下是一個星形。符號10和襯底12的顏色被選擇使得在視圖A中，符號10具有第一顏色諸如紅色，背景12具有第二顏色諸如藍色，而在視圖B中，顏色被切換或顛倒，使得星10具有第二顏色(藍色)，而背景12具有第一顏色(紅色)。在圖5中示出實現這樣的顏色切換的方式。在該附圖中，示出了星符號10的一部分連同背景12的一部分。圖像帶A、B中的一些已經被標為A1、B1 ;A2、B2 ;等。如圖4B中所示，每對圖像帶A、B都被配準位於對應的透鏡2之下。在該實施例中，為了簡明，我們將把顏色稱作如圖5中所示的「黑色」和「白色」，儘管也可使用任意對的顏色或不同反射率的區域。 首先考慮圖像帶Al，將看到在背景區域12中帶是黑色的，但是在符號區域10中它變為白色。相反，圖像帶BI在背景區域12中是白色的，在符號區域10中是黑色的。在符號和背景的線之間的這種橫向半移動(half-shift)意味著實現了圖4A中所觀察到和示出的效果。在該實施例中，襯底4通常是透明聚合物材料，例如雙軸PET或聚丙烯，並且也可以是隨後將被附著至物品或者可以是物品的一個一體部分的自支承標籤(self-supporting label)的形式。因此，裝置可形成安全線的一部分，或者襯底4可以是物品本身的襯底，所述物品諸如有價文件，例如鈔票。在該情況下，裝置將被設置在鈔票的透明窗口中。對於所述透鏡狀聚焦元件的周期性以及由此的最大基部直徑，優選在5-200 μ m範圍內，更優選在10-60 μ m範圍內，甚至更優選在20-40 μ m範圍內。對於所述透鏡狀聚焦元件的f數，優選在O. 25-16範圍內，更優選在O. 5-2範圍內。它們通常通過UV鑄造固化複製或熱凸印形成。在該實施例中，帶A和B中的圖像元件是通過任意合適的印刷技術而被印刷到襯底4的下側，所述印刷技術包括但不限於膠印平版印刷、凹版印刷、絲網印刷、柔版印刷。因此，首先將以第一顏色印刷所述帶A和B中的圖像元件，然後連續套印第二顏色在帶A和 B中形成其相應的圖像元件。當第二顏色與第一顏色對準時，該第二顏色將是模糊的。下面將描述提供所述帶中的圖像元件的其他方法。在剛描述的實施例中，圖像帶A、B與透鏡2配準。圖像帶和透鏡之間的準確配準能夠使裝置被這樣配置，使得已知在哪個角度觀察到不同視圖，即，參照圖4A，使得當向前傾斜時總是觀察到黑色的星，以及當向後傾斜時總是觀察到黑色背景。然而，配準不是必要的，圖6b示出了其中圖像帶不配準的一個實施例。在該情況下，出現不同視圖的角度取決於帶在透鏡下的位置，圖6b示出了取決於該位置的四個可能的變型。例如，變型A是對於其中準確配準且單個透鏡下存在兩個圖像帶的情況。過渡狀態(TI)存在於兩個切換位置之間，在該情況下沒有傾斜。變型D也是對於其中準確配準的情況，但是在該情況下，圖像帶相對於其在變型A中的位置是顛倒的。變型B和C示出了在變型A和D之間的中間位置，其中所述帶僅部分位於單個透鏡下方。本發明的優點是，無論如何配準，觀察者將總是觀察到在圖像和背景之間的互補切換。這與相關技術形成對比，在相關技術中沒有圖像和背景，因此在圖像和背景區域之間也沒有互補切換。在此情況下，鑑別完全依賴於單個區域的切換和該切換發生的角度。圖6a示出了在圖像帶和微透鏡之間具有不同配準角度的相關技術的一個實施例。至於圖6b，變型A和B是對於其中準確配準以及在單個透鏡下存在兩個圖像帶的情況，通過向前傾斜(TTF)觀察到一個顏色，通過向後傾斜(BTF)觀察到一個不同顏色。過渡狀態(TI)是在裝置不傾斜時在兩個顏色之間觀察到的。然而，對於其中配準不準確的變型B和C，從一個顏色切換到另一個顏色僅發生在當裝置明顯傾斜遠離非傾斜位置時，因此可能不會被鑑別者觀察到。圖26示出了與圖6b中所示的實施方案類似的一個實施方案，但是在圖26中，形成圖6b的背景的圖像元件現在替代地形成圖26中的第二圖像。由此，在圖26中，第一觀察角度21下的裝置顯示了一個紅色的星符號和一個藍色的數字五。當裝置翻轉到一個不同的觀察角度時，如例如24所示，兩個圖像被顛倒，從而星符號是藍色的而數字五是紅色的。 至於圖6b中的實施例，裝置包括兩個視圖A和B，其中，形成視圖A的所述帶中的圖像元件在星的區域是紅色，而在數字五的區域是藍色，相反，形成視圖B的所述帶中的圖像元件在星的區域是藍色，而在數字五的區域是紅色。存在一個難辨認的過渡或切換圖像(TI)可能是不希望的，因此，在再一個實施方案中，在星和背景之間形成一個中間區域諸如邊界區域，這被示出在圖6c中。前景區域(FR)是在星內的區域，背景區域(BR)是在星外的區域，中間區域(IR)在星和背景之間。圖6d示出了在該中間區域的圖像帶。為了簡明，在該實施例中，我們將把顏色稱作如圖6d中所示的「黑色」和「白色」，儘管也可使用任意對的顏色或不同反射率的區域。首先考慮圖像帶Al，將看到在背景區域(BR) 12中帶是白色的，但是在符號區域(FR) 10中它變為黑色。但是在中間區域中，帶是一半黑一半白。相反，圖像帶BI在背景區域(BR) 12中是黑色，在符號區域(FR)IO中是白色，在中間區域是與Al中的中間區域為相反圖案的一半白一半黑。因此，在符號和中間區域的線與背景和中間區域的線之間存在一個橫向四分之一移動。圖6e示出了具有圖6d中的網格結構的裝置的表現方式。在該情況下，與IR相關聯的黑色元件居中位於小透鏡(Ienslet)下方。當在法向入射(居中視圖)觀察裝置時，即裝置不傾斜時，中間區域將是可見的，提供圖像的深色輪廓，在圍繞如圖6e所示的Y-截面傾斜所述裝置時，所述裝置將以參照圖4A所述的方式切換。在視圖A和B中，IR將處於白色和黑色之間的過渡狀態。或者，與IR相關聯的白色元件被居中位於小透鏡下方，從而在過渡狀態提供圖像的白色輪廓。圖6f示出了 IR的再一個實施方案，使得IR區域的顏色在傾斜時不改變。至於前述實施例，在符號和中間區域的線與背景和中間區域的線之間存在一個橫向的四分之一移動。然而，在該實施例中，在橫向於小透鏡的曲率的軸線的方向上，IR區域中的長條形線(linear line)或網格系統被分為具有寬度TW的子網格系統。首先考慮圖像帶Al，IR中的圖像帶的上半部主要是白色，具有寬度TW的一個黑色區域，該帶的下半部主要是黑色，具有寬度TW的一個白色區域。帶BI是帶Al的相反形式。在子網格區域和IR的剩餘部分的線之間存在一個橫向半移動。這意味著，在IR中，兩種顏色都將被同時觀察到，並且如果TW具有小於可被裸眼觀察到的尺寸，則觀察者將看到顏色混合。TW的寬度優選在10-100 μ m的範圍內，更優選20-50 μ m的範圍內。圖6g示出了具有圖6f中的網格結構的裝置的表現方式，並且示出了在傾斜時星的邊界線(IR)保持顏色固定。圖6h和6i示出了一個替代實施方案，其中IR被設置有一個均勻的著色劑，該著色劑在該情況下是黑色。在該情況下，在傾斜時IR將保持黑色，如圖6i中所示。圖7a示出了根據本發明的安全裝置的再一個實施例。在該情況下，並排提供根據本發明的實施例的兩個透鏡狀裝置20、22，並且當在任意特定觀察角度可見時，兩個透鏡狀裝置20、22將呈現對比顏色。因此，在第一觀察角度21裝置20顯示藍色背景的紅色星符號，而裝置22顯示紅色背景的藍色星符號。當裝置被翻轉到不同觀察角度，例如示為在24，每個裝置呈現一個相應的顏色切換，使得裝置20的星符號相對於紅色背景是藍色的，而裝置22的星符號相對於藍色背景是紅色的。
儘管第一實施例提供了一種簡單方式供觀察者通過注意到顏色切換來證實所述裝置，但是圖7a的裝置通過在兩個裝置之間要求互補的色移，提供了更多的安全性。鑑於其易於驗證以及這一被驗證的特徵一其是兩個裝置之間的互補的色移一不要求圖像帶和聚焦元件之間的準確配準的事實，提供了一種非常有價值的裝置。圖19示出了其上使用圖6b和7a中所描述的概念。在該情況下，圖像I和2以及互補的背景區域沿著線或帶的長軸周期地重複，使得圖像I和圖像2在安全文件的交替窗口中可見。至於前述的實施方案，圖像及其互補切換是在傾斜所述裝置時看到的，對於其中裝置向前傾斜的情況這被示出在圖20中，以及對於其中裝置向後傾斜的情況被示出在圖21中。可看到，當向前傾斜然後向後時，觀察者看到在每個窗口中的圖像的顛倒。圖7b示出了類似於圖7a中所示的實施例的再一個實施例，但是該情況中的兩個透鏡狀裝置顯示不同圖像，即透鏡狀裝置22已經被替換為顯示紅色背景下的藍色數字5的透鏡狀裝置23。裝置的其餘部分保持與圖7a中所示的相同。根據本發明的安全裝置的另一實施例被示出在圖8中，在該情況下為安全線的形式。所述裝置包括相互鄰接的五個透鏡狀裝置30-34。裝置31、33是根據圖4的裝置構造的，並且相互呈現互補的色移(如參照圖7所述)。裝置31、33的圓柱形透鏡豎直延伸。透鏡狀裝置30、32、34具有常規構造，並且在豎直延伸的圓柱形透鏡下限定人字形類型的圖像。相同的圓柱形透鏡可被用於所有五個裝置。在裝置30、32、34的圓柱形透鏡下的圖像帶被提供為使得當安全裝置如圖8中所示向左傾斜或向右傾斜時產生正在移動的圖像的效果。在該傾斜過程中，裝置31、33的外觀也將切換。圖9是穿過圖8的裝置的一部分的橫截面。在該實施例中，使用衍射起伏結構產生所述帶中的圖像元件。如圖9中可見，裝置包括在透明襯底4上的多組圓柱形透鏡2 (如上)。在限定所述裝置31、33的每個透鏡下設置了具有圖5中所示形式的兩個圖像帶A、B。在對應於裝置30、32、34的每個透鏡下，提供了多個(在該情況下為六個)圖像帶A-F,圖像帶A-F限定人字形的運動效果。在圖8和9所示的實施例的一個替代實施例中，裝置31、33的圓柱形透鏡和裝置30、32、34的圓柱形透鏡可沿不同方向延伸，例如，裝置31和33的圓柱形透鏡可水平延伸，裝置30、32、34的圓柱形透鏡可豎直延伸。這被示出在圖22和23中。當這樣的安全裝置傾斜向左或右時，即，圍繞軸線I轉動時，裝置30、32和34將產生一個正在移動的圖像的效果，但是裝置31、33的外觀將保持不變。相反，當安全裝置傾斜朝向觀察者以及遠離觀察者時，即，圍繞軸線2轉動時，裝置31、33將呈現如上所述的顏色切換效果，但是裝置30、32和34的外觀將保持不變。在上述的實施方案的任一個中，用於裝置31和33的帶A和B中的圖像元件不是必須由起伏結構形成，也可由常規的印刷技術形成。對於裝置30、32和34也是該情況，但是使用起伏結構是非常優選的，以實現對於在薄的裝置中的透鏡動畫效果所需的小的帶寬度。圖10和11類似於圖8和9，但是示出了另一個實施例。在該情況下，全息生成結構36、38、40被交插在具有與圖8中所示的裝置31、33相同形式的兩個透鏡狀裝置31、33
周圍。 當該裝置，通常為安全線，向左傾斜和向右傾斜(關於軸線I轉動)時，全息生成結構將產生如圖10中可見的正在移動的人字形圖像的效果。透鏡狀裝置31、33的外觀將保持不變。然而，當裝置翻轉朝向觀察者以及翻轉遠離觀察者(關於軸線2轉動)時，透鏡狀裝置31、33將呈現它們的顏色切換效果，但是全息圖像將保持不變。如圖11中所示，透鏡狀裝置31、33由與透鏡2配準的多組圖像帶A、B提供，而每個裝置36、38、40的全息微結構50位於襯底4的其上沒有透鏡的部分的下方。全息生成結構36、38、40可以是全息圖或DOVID圖像元件的形式。如上所解釋的，圖像帶A、B等已經被印刷到襯底或載體層4上。然而，圖像帶也可被形成為起伏結構，適於此的各種不同起伏結構在圖12中示出。因此，圖12A示出了凸印線或凹陷線形式的帶的圖像區域(IM),而非凸印線(non-embossed line)對應於所述帶的非成像區域(NI)。圖12B示出了凹印(debossed)線或凸起(bump)形式的帶的圖像區域(IM)。在另一方法中，圖像區域(IM)的起伏結構的形式可以是衍射光柵(圖12C)或蟲眼/微柵距光柵(圖12D)。圖12A和12B的圖像區域(頂)可被進一步分別設置有如圖12E和12F中所示的光柵。圖12G示出了在圖像區域IM中使用一個簡單散射結構提供消色差效果。此外，如上解釋的，在一些情況下，圖12A的圖像區域(頂)的凹陷可被設置有墨，或者圖12B的凹印區域或凸起可被設直有墨。後者被不出在圖12H中，其中在凸起上設直了墨層100。圖121示出了在圖像區域(頂)上使用阿茲特克結構。另外，圖像區或區域和非圖像區或區域可通過不同要素類型的組合而限定，例如，圖像區可由蟲眼結構形成，而非圖像區可由光柵形成。或者甚至，圖像區和非圖像區都可由不同柵距或取向的光柵形成。凸起/凹陷的高度或深度優選在O. 5-10 μ m的範圍內，更優選在1_5 μ m的範圍內。凸起/凹陷的典型寬度將由原圖的性質來限定，但是通常將小於ΙΟΟμπ ，更優選小於50 μ m,甚至更優選小於25 μ m。圖像帶的寬度和由此的凸起或凹陷的寬度將取決於所要求的光學效果的類型，例如，如果聚焦元件的直徑是30 μ m，則使用15 μ m寬的圖像帶將可獲得兩個視圖A和B之間簡單切換的效果。或者，為了實現流暢的動畫效果，優選地具有儘可能多的視圖，通常至少3個但是理想地多達30個，在這種情況下，所述圖像帶(以及相關聯的凸起或凹陷)的寬度應在O. 1-6 μ m的範圍內。在其他實施例(未示出)中，全息生成結構中的一個或多個可被代替為可以是2維(2D)或I維(ID)結構的波紋放大結構。2D波紋放大結構在EP-A-1695121和W0-A-94/27254中被更詳細說明。波紋放大裝置通過微透鏡和微圖像的組合構造。在透鏡陣列和圖像陣列之間小柵距錯配的最簡單情況中，觀察到恆定放大的放大圖像的陣列具有因透鏡的正常視差導致的動作。在ID波紋放大結構中，在常規的2D波紋放大結構中使用的2D球形透鏡陣列被替換為重複布置的圓柱形小透鏡。這樣的結果 是，微圖像元件經歷在如下一個軸線上的波紋放大，該軸線僅是透鏡沿著它呈現它們的曲率或起伏周期性變化的軸線。接下來，微圖像被沿著放大軸線強壓縮或縮小，而微圖像元件沿著與所述放大軸線正交的軸線的大小或尺寸在觀察者看來是基本相同的，即沒有發生放大或擴大。例如，參照圖24，考慮一個非常簡單的情形，其中我們要求波紋放大圖像是由直徑2mm的圓的陣列組成。此外假設，我們相對於微透鏡陣列布置微圖像陣列的周期性和對準，以提供X50的波紋放大。如果為了方便，我們選擇透鏡的透鏡曲率的軸線作為X軸線，則接下來微圖像陣列將由橢圓形圖像元件的矩陣組成，其中橢圓的短軸(與X軸線一致)將具有O. 04mm的寬度以及2mm的高度。應理解的是，在ID波紋系統中，視差動作僅沿著其中圓柱形小透鏡呈現其曲率的周期性變化的軸線發生。因此，在剛才描述的實施例中，圓形圖像的視差動作(以及放大)將在所述裝置東西傾斜時沿著X軸線發生。應注意，在所述裝置南北傾斜時將不呈現視差動作。相反，如果圓柱形透鏡系統和微圖像陣列轉動90度，則在所述裝置南北傾斜時將沿y軸線發生視差動作。當然可能的是，以使得視差軸線位於與X或y軸線呈45度處，或者位於可被認為有利的二者之間的任意角度來布置所述微透鏡陣列和微圖像陣列。ID波紋放大裝置與透鏡狀結構的組合是尤其有利的，這是因為它們都包括透鏡狀透鏡陣列，因此相同的透鏡陣列可被用於所述裝置的兩個區域。在透鏡狀結構與ID波紋放大結構的一個典型的示例組合中，透鏡狀結構可呈現簡單的圖像切換，ID波紋放大器將呈現視差動作效果。現在將描述用於製造上述裝置的方法的一些實施例。在第一實施例(圖13)中，載體層240，諸如PET層，被以鑄造固化或熱成形樹脂210塗覆(步驟I)。接下來(步驟2)將該樹脂210鑄造或凸印到圓柱形透鏡陣列200中。接下來，載體240的另一側被以鑄造固化或熱成形樹脂260塗覆(步驟3)，對應於帶A和B中的圖像元件的凹陷50通過在樹脂層中進行鑄造或凸印(步驟4)形成，與透鏡200配準。例如，在一卷PET或類似物的無雜質聚合物膜240的第一表面上塗覆一 UV可固化聚合物層210。合適的UV可固化聚合物包括從新澤西的Norland Products, Inc.可獲得的光敏聚合物N0A61、從Ciba可獲得的Xymara OVD底漆或者從Akzo-Nobel可獲得的UV9206。接下來，膜被帶入與第一凸印輥接觸，該第一凸印輥包括用於微透鏡陣列200的主結構的陰部分(negative of a master structure)。在接觸到凸印棍時,微透鏡陣列結構200被複製在UV可固化聚合物層210中。一旦該結構被複製，就通過施加UV輻射將UV可固化聚合物層固化，然後從凸印輥釋放所塗覆的膜。接下來，UV可固化聚合物層260諸如N0A61被塗覆到膜240的相反的第二表面。接下來，膜240的第二表面被帶入與第二凸印輥接觸，該第二凸印輥包含用於圖像帶的圖像元件的主結構的陰部分。在接觸到凸印輥時，圖像結構被複製在無雜質的聚合物膜的第二表面上的UV可固化聚合物層中。一旦該結構被複製，就通過施加UV輻射將UV可固化聚合物層固化，然後從凸印輥釋放所塗覆的膜。使用第一不透明著色劑52將一個均勻的有色或染色塗層應用至層260的凸印表面，所述著色劑是諸如上述鑄造樹脂的有色型式或者例如凹版油墨諸如來自Luminescence的60473G，所述著色劑將填充凹陷50並在整個層26上提供塗層(步驟4)。塗覆方法通常是通過凹版印刷、平版印刷、或柔版印刷，或者通過使用網紋輥(anilox lOller)。在步驟6，使用刮墨刀法去除過量的第一著色劑52，從而僅在凹陷50中留有第一著色劑，所述凹陷在所述帶內形成圖像元件。
在步驟7，有色或染色塗層形式的第二著色劑54——諸如上述鑄造樹脂的有色型式或者例如凹版油墨諸如來自Luminescence的60473G,通常通過使用凹版印刷、平版印刷、或柔版印刷而被塗覆在樹脂層260上，使得在所述帶的無圖像區域，通過所述透鏡200可看到第二著色劑54，而在所述圖像區域中，第一著色劑52將是可見的。觀察者因此將看到一個不同顏色背景下的有色圖像。圖14示出了本方法的一種變體。在該情況中，步驟1-4是如前參照圖13所述的。然而，在步驟5A中，使用選自網紋棍、或平版印刷用租(litho blanket)的一種膠印轉印方法，或通過平版印刷、或柔版印刷或者凹版印刷，將第一著色劑52轉印到層260的非凹陷長條形區域上。接下來，在步驟6A中，第二著色劑54被均勻塗覆到層260上，使得它還填充凹陷50 (步驟6A)。這可使用凹版印刷或膠印平版印刷方法等進行。在該情況下，第二著色劑50將限定圖像元件，第一著色劑52將限定非圖像元件，因此形成有色的背景區域。圖15示出了一個替代方法，其中所述圖像帶由衍射的表面起伏形成。在步驟I中，載體層240被以鑄造固化或熱成形樹脂層260塗覆。示出的裝置具有帶A和B，代表透鏡狀切換裝置的視圖A和B，包括圖像區域和非圖像區域。在帶A中，圖像區域由一個光柵結構X限定，在帶B中，圖像區域由第二不同的光柵結構Y限定。然後，通過將先前已經產生的光柵結構X、Y凸印到樹脂層260的暴露表面中(步驟2)而同時形成所述光柵結構X、Y。由於不同的衍射顏色效應，針對圖像區域A和B使用兩種不同的光柵結構提供了視覺對比。這種差別不是必須的，圖像區域也可由相同的衍射光柵結構限定。非圖像區域也可由與所述圖像區域的光柵結構不同的光柵結構限定。光柵結構的例如轉動和柵距可有所區別。接下來，在光柵表面起伏結構上設置一個反射塗覆層60(步驟3)。該反射塗覆可以是金屬化的或者高折射率層。使用高折射率材料——通常是無機材料——在本領域是眾所周知的並且在US4856857中被描述。適合用於高折射率層的材料的典型實施例包括硫化鋅、二氧化鈦以及二氧化鋯。當本發明的安全裝置被應用在安全文件的透明區域(通常已知為孔或窗)上時，將蒸汽沉積的金屬反射增強層替換為透明的高折射率層是尤其有利的。接下來，載體層240的另一側被以鑄造固化或熱成形樹脂210塗覆(步驟4)，然後一組圓柱形透鏡200被凸印到層21中(步驟5)，從而與帶A和B配準。在上述的實施例中，圓柱形透鏡已經被用作透鏡狀聚焦元件。然而，應理解，它們也可被替換為微鏡。圖25示出利用微鏡作為聚焦元件的本發明的安全裝置的典型橫截面。在該實施例中，通過如前所述的鑄造一組圓柱形透鏡，然後在背面上蒸汽沉積一層金屬，在熱成形樹脂610中形成一系列微鏡600。透鏡狀裝置包括在該裝置的頂面上形成的四個圖像帶A-D，其中這些帶的圖像區域是通過印刷在突出區域(凸起)上形成的。
通過在任何層中引入可檢測的材料，或通過引入分立的機器可讀層，本發明的安全裝置可成為機器可讀的。對外部刺激起反應的可檢測材料包括但不限於螢光材料、磷光材料、吸收紅外材料、熱致變色材料、光致變色材料、磁性材料、電致變色材料、導電材料、以及壓致變色材料。本發明的安全裝置還可包括附加的安全部件，諸如任何想要的印刷圖像、金屬層，該安全部件可以是不透明的、半透明的、或過篩的(screened)的。這些金屬層可包含通過已知的去金屬化方法形成的陰標記(negative indicia)或陽標記(positive indicia)。所述安全裝置中可包括附加的光學可變材料，諸如薄膜幹涉元件、液晶材料以及光子晶體材料。這種材料可以是影像層(filmic layers)的形式、或者適合通過印刷應用的有色材料。圖16a和b示出了包括在本發明的安全裝置內的去金屬化圖像形式的第二安全部件。圖16a中所示的安全線具有包括互補的透鏡狀切換裝置的區域400，以及包括去金屬化標記的區域410。金屬化層420已經被應用到包括圖像形成起伏結構430的層上，圖像形成起伏結構430在小透鏡陣列440之間。金屬層420提供兩個益處。首先，它可改善由起伏結構430形成的圖像元件的亮度和對比度，這在衍射起伏結構被用於形成圖像元件的情況下尤其如此。其次，這允許形成去金屬化標記，去金屬化標記能夠在反射中觀察到，但是更優選在透射光中觀察到。在所示的實施例中，在裝置的分立區域中示出去金屬化標記410以獲得透鏡效果，然而，在替代實施方案中，兩個效果可以疊置。在受控的和清楚限定的區域中，製造部分金屬化膜/其中不存在金屬的去金屬化膜的一種方法，是使用諸如在US-B-4652015中所述的抗蝕劑和蝕刻技術來選擇性地對區域進行去金屬。用於實現類似效果的其他技術是已知的；例如，鋁可通過掩模被真空沉積，或者使用準分子雷射器從塑料載體和鋁的複合帶中選擇性去除鋁。或者可以通過印刷具有金屬化外觀的金屬效果墨(諸如由Eckart銷售的Metalstar⑧墨)來提供金屬化區域。金屬層的存在可被用於隱藏機器可讀的深色磁性層的存在。當在所述裝置中納入磁性材料時，所述磁性材料可按照任何設計來應用，但是一般的實施例包括使用磁性軌道(tramline)或使用磁性塊來形成編碼結構。合適的磁性材料包括鐵氧化物顏料(Fe2O3或Fe3O4)、鋇鐵氧體或鍶鐵氧體、鐵、鎳、鈷，及其合金。在本文本中，術語「合金」包括諸如如下材料，鎳鈷；鐵鋁鎳鈷等。可使用鎳屑(flake)材料；另外，鐵屑材料也是合適的。典型的鎳屑的橫向尺寸在5-50微米範圍內，厚度小於2微米。典型的鐵屑的橫向尺寸在10-30微米範圍內，厚度小於2微米。
在一個替代的機器可讀的實施方案中，可在所述裝置結構內的任意位置納入一個透明磁性層。WO 03091953和WO 03091952中描述了如下合適的透明磁性層，該透明磁性層包含的分布的磁性材料微粒的尺寸和分布濃度使得該磁性層保持透明。在再一個實施例中，本發明的安全裝置可被納入安全文件中，使得所述裝置被納入所述文件的透明區域。所述安全文件可具有由任意常規材料(包括紙張和聚合物)形成的襯底。本領域中已知用於在這些類型的襯底中的每一種中形成透明區域的技術。例如，W08300659描述了由透明襯底形成的聚合物鈔票，所述透明襯底在該襯底的兩側包括不透明塗層。在所述襯底的兩側的局部區域，所述不透明塗層被略去以形成透明區域。EP 1141480描述了一種在紙襯底中形成透明區域的方法。EP 0723501、EP0724519,EP 1398174和WO 03054297中描述了用於在紙襯底中形成透明區域的其他方法。在本發明的再一個方面，通過留下一個未塗覆的圖像元件來實現第一圖像和第二圖像之間的對比。參照圖5，首先考慮圖像帶Al，在該實施例中，在背景區域12中帶是黑色 的，但是在符號區域10中，帶將保持未塗覆。相反，圖像帶BI在背景區域12中未被塗覆，在符號區域10中是黑色的。符號線和背景線之間的這種橫向半移動意味著當裝置以圖4A中所示的方式傾斜時將發生從黑色到無色的互補切換。如果裝置的其餘層是基本透明的，則可觀察到從黑色到透明的互補切換。在再一個實施例中，上述實施例中所述的黑色圖像可被替換為高度反射材料(諸如金屬化材料)，同樣，互補圖像區域將保持未塗覆，使得參照圖5並首先考慮圖像帶Al，在該實施例中，在背景區域12中帶是金屬化的，但是在符號區域10中帶仍保持未塗覆。相反，圖像帶BI在背景區域12中是未塗覆的，而在符號區域10中是金屬化的。符號線和背景線之間的這種橫向半移動意味著當裝置按照圖17a中所示的方式傾斜時將發生從金屬化到無色的互補切換。如果裝置的其餘層是基本透明的，則可觀察到從金屬化到透明的互補切換。使用參照圖17a所述的高度反射的圖像元件允許形成如下的裝置，該裝置具有在一個觀察角度看起來高度反射而在第二角度基本透明的區域。這在圖17b的橫截面中示出，該圖示出了一個包括透明聚合物載體層500的安全裝置，在該載體層的一側上形成有微透鏡陣列510，在該載體層的相對側上形成了一組帶A和B，該組帶A和B分別包括金屬化圖像元件和未塗覆的背景非圖像元件。這是對於圖17a中所示的裝置的星區域中的情況，即，沿線E-E的截面。注意在圖17a的背景區域中，將存在一組互補的帶A和B，該組互補的帶A和B包括未塗覆的圖像元件和金屬化的背景非圖像元件。現在考慮具有星的區域，當圖17a中的裝置下邊緣向前傾斜(BTF)時觀察到未塗覆的區域B，裝置看起來是透明的。當裝置上邊緣向前傾斜(TTF)時觀察到金屬化區域A，裝置看起來是高反射且金屬化的。已經觀察到，如果金屬化㈧的帶的寬度和未塗覆⑶的帶的寬度不相同，則從金屬化到透明的切換是最優的，並且優選地，金屬化的帶的寬度與未塗覆的帶的寬度的比率在25-35 75-65的範圍內。可通過經掩模蒸汽沉積薄的金屬化層形成金屬化區域，或者通過經去金屬化方法形成未塗覆的區域形成金屬化區域。或者，可通過使用透鏡來光燒蝕金屬產生一組金屬化的線。還可行的是，可使用印刷的金屬化墨形成金屬化區域。
圖18示出了去金屬化方法的一個實施例。在步驟I中，使用鑄造固化方法在樹脂層530中形成凹陷520。所述凹陷520對應於最終裝置中的非金屬化區域。在步驟2中，優選地通過蒸汽沉積方法在樹脂層的整個表面塗覆鋁層540。在步驟3中，非凹陷區域被塗覆有抗蝕劑層560，這通常是使用平版印刷或凹版印刷方法完成的。在步驟4中，結構被浸入金屬蝕刻劑(諸如濃氫氧化鈉溶液)中，未覆蓋抗蝕劑的區域中的鋁被去除。接下來，剩餘的抗蝕劑560被去除，以留下一個包括金屬化區域和非金屬化區域的裝置。儘管圖17a示出了包括圖像或背景區域的裝置，但這不是必須的，裝置可僅包括一個被未塗覆的透明區域所分隔的均勻的金屬線網格。這樣的裝置將在傾斜時從均勻透明切換為金屬化的。這樣的從金屬化到透明的切換裝置可被應用到安全文件的其他標記 上，使得在一個觀察角度，當裝置看起來金屬化時，該其他標記隱藏，而在第二觀察角度，裝置看起來透明時，下面的標記顯露出來。
權利要求
1.ー種安全裝置，具有一個透鏡狀裝置，該透鏡狀裝置包括位於多對圖像帶的ー個對應陣列上方的透鏡狀聚焦元件的ー個陣列，使得在第一觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每ー對圖像帶中的第一圖像帶，以及在不同於所述第一觀察方向的第二觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每ー對圖像帶中的第二圖像帶，其特徵在幹，每ー對圖像帶中的ー個圖像帶具有分別以第一顔色限定第一圖像的部分以及以第二顔色限定第二圖像的部分，每ー對圖像帶中的另ー個圖像帶具有分別以所述第二顔色限定所述第一圖像的部分以及以所述第一顔色限定所述第二圖像的部分，由此在傾斜所述裝置時，觀察到所述第一圖像和所述第二圖像之間的顏色切換。
2.根據權利要求I所述的安全裝置，進ー步包括在所述第一圖像和所述第二圖像之間延伸的一個中間區域，其中在所述中間區域，每個圖像帶具有一個中間段，該中間段由相互並排延伸的第一顔色區和第二顔色區形成。
3.根據權利要求2所述的安全裝置，其中在所述中間區域形成多於ー個的中間段，所述中間段中的至少兩個被布置為使得第一顏色和第二顏色的布置互補。
4.根據權利要求I所述的安全裝置，進ー步包括ー個在所述第一圖像和所述第二圖像之間延伸的中間區域，其中在所述中間區域，每個圖像帶具有一個中間段，每個中間段的顏色是相同的，優選地是所述第一顔色或者所述第二顔色。
5.根據上述權利要求任一項所述的安全裝置，進ー步包括ー個第二透鏡狀裝置，該第ニ透鏡狀裝置具有與所述第一透鏡狀裝置相同的構造，但是其中每ー對圖像帶被以如下方式形成，使得所述第一圖像帶分別以所述第二顔色限定所述第一圖像的部分以及以所述第一顔色限定所述第二圖像的部分，而每ー對圖像帶中的另ー個圖像帶具有分別以所述第一顔色限定所述第一圖像的部分以及以所述第二顔色限定所述第二圖像的部分。
6.根據權利要求5所述的安全裝置，其中所述第一透鏡狀裝置和所述第二透鏡狀裝置彼此鄰近。
7.根據上述權利要求任一項所述的安全裝置，其中所述第二圖像包括相對於所述第一圖像的背景。
8.ー種安全裝置，具有一個透鏡狀裝置，該透鏡狀裝置包括位於多對帶的ー個對應陣列上方的透鏡狀聚焦元件的ー個陣列，使得在第一觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每ー對帶中的第一帶，以及在不同於所述第一觀察方向的第二觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每ー對帶中的第二帶，其特徵在於，每ー對帶中的ー個帶具有分別限定第一圖像的ー個或多個不透明部分以及限定第二圖像或背景的ー個或多個透明部分，每ー對帶中的另ー個帶具有分別限定所述第一圖像的ー個或多個透明部分以及限定所述第二圖像或背景的ー個或多個不透明部分，由此在傾斜所述裝置時，觀察到所述第一圖像和所述第二圖像或所述第一圖像和所述背景之間的外觀切換。
9.根據權利要求8所述的安全裝置，進ー步包括在所述第一圖像和所述第二圖像或所述第一圖像和所述背景之間延伸的一個中間區域，其中在所述中間區域，每個圖像帶具有一個中間段，該中間段由相互並排延伸的不透明區和透明區形成。
10.根據權利要求9所述的安全裝置，其中在所述中間區域形成多於ー個的中間段，所述中間段中的至少兩個被布置為使得透明區和不透明區的布置互補。
11.根據權利要求8到10中任一項所述的安全裝置，進ー步包括ー個第二透鏡狀裝置，該第二透鏡狀裝置具有與所述第一透鏡狀裝置相同的構造，但是其中每ー對帶都被以如下方式形成，使得第一圖像帶具有分別限定所述第一圖像的ー個或多個透明部分以及限定所述第二圖像或背景的ー個或多個不透明部分，每ー對圖像帶中的另ー個帶具有分別限定所述第一圖像的ー個或多個不透明部分以及限定所述第二圖像或背景的ー個或多個透明部分。
12.根據權利要求8到11中任一項所述的安全裝置，其中所述透明部分是金屬化的。
13.根據上述權利要求任一項所述的安全裝置，其中所述第一圖像包括符號、字符、或圖形裝置之一。
14.根據上述權利要求任一項所述的安全裝置，其中所述圖像帶與所述透鏡狀聚焦元件配準。
15.根據上述權利要求任一項所述的安全裝置，其中所述圖像帶由墨限定。
16.根據權利要求I到14中任一項所述的安全裝置，其中所述圖像帶由起伏結構限定。
17.根據權利要求16所述的安全裝置，其中所述起伏結構被凸印或鋳造固化到襯底中。
18.根據權利要求16或權利要求17所述的安全裝置，其中所述起伏結構包括衍射光柵結構。
19.根據上述權利要求任一項所述的安全裝置，其中每個圖像帶的寬度小於100微米，優選小於50微米，最優選在5-25微米範圍內。
20.根據上述權利要求任一項所述的安全裝置，其中所述透鏡狀聚焦元件包括圓柱形透鏡或微鏡。
21.根據上述權利要求任一項所述的安全裝置，其中所述透鏡狀聚焦元件陣列具有的周期性在5-200微米範圍內，優選在10-60微米範圍內，最優選在20-40微米範圍內。
22.根據上述權利要求任一項所述的安全裝置，其中所述透鏡狀聚焦元件已被通過熱凸印或鋳造固化複製的方法形成。
23.根據上述權利要求任一項所述的安全裝置，其中所述圖像帶被設置在一個襯底中或一個襯底上，該襯底還設置有一個與所述透鏡狀裝置分立的全息結構。
24.根據上述權利要求任一項所述的安全裝置，其中所述圖像帶被設置在一個襯底中或一個襯底上，該襯底還設置有一個適合波紋放大的微圖像，所述安全裝置進ー步包括位於所述微圖像上方的波紋放大透鏡陣列。
25.根據權利要求24所述的安全裝置，其中所述波紋放大透鏡陣列被設置在與所述透鏡狀聚焦元件相同的表面中，或設置在與所述透鏡狀聚焦元件相同的表面上。
26.根據權利要求25所述的安全裝置，其中所述透鏡狀聚焦元件在所述微圖像上方延伸，從而構成所述波紋放大透鏡陣列。
27.一種設置有根據上述權利要求任一項所述的安全裝置的物品。
28.根據權利要求27所述的物品，其中所述物品選自鈔票、支票、護照、身份證、真品證書、印花稅票和其他用於保價或者證明個人身份的文件。
29.根據權利要求28所述的物品，其中所述物品包括帶有ー個透明部分的襯底，在所述襯底的相對側上分別設置有透鏡狀聚焦元件和圖像帯。
30.一種製造安全裝置的方法，所述方法包括在ー個透明襯底的一側上設置透鏡狀聚焦元件的一個陣列；以及在所述透明襯底的另一側上設置多對圖像帶的ー個對應陣列，所述圖像帶和所述透鏡狀聚焦元件限定一個透鏡狀裝置，使得在第一觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每ー對圖像帶中的第一圖像帶，以及在不同於所述第一觀察方向的第二觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每ー對圖像帶中的第二圖像帶，其特徵在幹，每ー對圖像帶中的ー個圖像帶具有分別以第一顔色限定第一圖像的部分以及以第二顔色限定第二圖像的部分，每ー對圖像帶中的另ー個圖像帶具有分別以所述第二顔色限定所述第一圖像的部分以及以所述第一顔色限定所述第二圖像的部分，由此在傾斜所述裝置時，觀察到所述第一圖像和所述第ニ圖像之間的顏色切換。
31.根據權利要求30所述的方法，進ー步包括在所述第一圖像和所述第二圖像之間延伸的一個中間區域，其中在所述中間區域，每個圖像帶具有一個中間段，該中間段由相互並排延伸的第一顔色區和第二顔色區形成。
32.根據權利要求31所述的方法，其中在所述中間區域形成多於ー個的中間段，所述中間段中的至少兩個被布置為使得第一顏色和第二顏色的布置互補。
33.根據權利要求30到32中任一項所述的方法，進ー步包括提供ー個第二透鏡狀裝置，該第二透鏡狀裝置具有與所述第一透鏡狀裝置相同的構造，但是其中每ー對圖像帶都被以如下方式形成，使得所述第一圖像帶分別以所述第二顔色限定所述第一圖像的部分以及以所述第一顔色限定所述第二圖像的部分，所述每ー對圖像帶中的另ー個圖像帶具有分別以所述第一顔色限定所述第一圖像的部分以及以所述第二顔色限定所述第二圖像的部分。
34.根據權利要求33所述的方法，其中所述第一透鏡狀裝置和所述第二透鏡狀裝置彼此鄰近。
35.根據權利要求30到34中任一項所述的方法，其中所述第二圖像包括相對於所述第一圖像的背景。
36.一種製造安全裝置的方法，所述方法包括在ー個透明襯底的一側上設置透鏡狀聚焦元件的一個陣列；以及在所述透明襯底的另ー側上設置多對帶的ー個相應陣列，所述帶和所述透鏡狀聚焦元件限定一個透鏡狀裝置，使得在第一觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每ー對帶中的第一帶，以及在不同於所述第一觀察方向的第二觀察方向，通過所述透鏡狀聚焦元件中的相應個透鏡狀聚焦元件觀察到每ー對帶中的第二帶，其特徵在於，每ー對帶中的ー個帶具有分別限定第一圖像的ー個或多個不透明部分以及限定第二圖像或背景的ー個或多個透明部分，每ー對帶中的另ー個帶具有分別限定所述第一圖像的ー個或多個透明部分以及限定所述第二圖像或背景的一個或多個不透明部分，由此在傾斜所述裝置時，觀察到所述第一圖像和所述第二圖像或所述第一圖像和所述背景之間的外觀切換。
37.根據權利要求36所述的方法，進ー步包括在所述第一圖像和所述第二圖像或所述第一圖像和所述背景之間延伸的一個中間區域，其中在所述中間區域，每個圖像帶具有一個中間段，該中間段由相互並排延伸的透明區和不透明區形成。
38.根據權利要求37所述的方法，其中在所述中間區域形成多於ー個的中間段，所述中間段中的至少兩個被布置為使得不透明區和透明區的布置互補。
39.根據權利要求36到38中任一項所述的方法，進ー步包括提供ー個第二透鏡狀裝置，該第二透鏡狀裝置具有與所述第一透鏡狀裝置相同的構造，但是其中每ー對帶都被以如下方式形成，使得第一帶具有分別限定所述第一圖像的ー個或多個透明部分以及限定所述第二圖像或背景的ー個或多個不透明部分，所述每一帯中的另ー個帶具有分別限定所述第一圖像的ー個或多個不透明部分以及限定所述第二圖像或背景的ー個或多個透明部分。
40.根據權利要求39所述的方法，其中所述第一透鏡狀裝置和所述第二透鏡狀裝置彼此鄰近。
41.根據權利要求36到40中任一項所述的方法，其中所述透明部分是金屬化的。
42.根據權利要求30到41中任一項所述的方法，其中所述第一圖像包括符號、字符、或圖形裝置之一。
43.根據權利要求30到42中任一項所述的方法，其中所述帶與所述透鏡狀聚焦元件配準。
44.根據權利要求30到43中任一項所述的方法，其中所述圖像帶被印刷到所述襯底上。
45.根據權利要求30到44中任一項所述的方法，其中所述圖像帶由凸印或鋳造固化到襯底中的起伏結構限定。
46.根據權利要求30到45中任一項所述的方法，用於製造根據權利要求1-26中任一項所述的安全裝置。
全文摘要
一種安全裝置，具有一個透鏡狀裝置，該透鏡狀裝置包括位於多對圖像帶(A，B)的對應陣列上方的透鏡狀聚焦元件(2)的陣列，使得在第一觀察方向，通過透鏡狀聚焦元件(2)中的相應個元件觀察到每一對中的第一圖像帶(A)，以及在不同於第一觀察方向的第二觀察方向，通過透鏡狀聚焦元件(2)中的相應個元件觀察到每一對中的第二圖像帶(B)。每一對圖像帶中的一個(A)具有分別以第一顏色限定第一圖像的部分以及以第二顏色限定第二圖像的部分，每一對圖像帶中的另一個(B)具有分別以第二顏色限定第一圖像的部分以及以第一顏色限定第二圖像的部分，由此在傾斜裝置時，觀察到第一圖像和第二圖像之間的顏色切換。
文檔編號B42D15/00GK102712205SQ201080049542
公開日2012年10月3日 申請日期2010年10月27日 優先權日2009年10月30日
發明者B·W·霍姆斯, L·G·康曼德 申請人:德拉魯國際有限公司