RU2817288C2

RU2817288C2 - Micro-optical protective device with absolute alignment

Info

Publication number: RU2817288C2
Application number: RU2021136441A
Authority: RU
Inventors: Семюэл М. КЕЙП; Джонатан Д. ГОСНЕЛЛ; Бенджамин И. БЛЕЙМЕН; Дженнифер КОУЭН; Райан ТУЛ
Original assignee: Крейн Энд Ко., Инк.
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2020-06-12
Publication date: 2024-04-12

Abstract

FIELD: protective devices.

SUBSTANCE: invention relates to microoptical protective devices. Device comprises a flat array of microoptical focusing elements; and a first image thumbnail structure, wherein each image thumbnail of the first image thumbnail structure comprises a region of light-curable material, wherein each region of the light-curable material occupies a predetermined location in the coverage area of the microoptical focusing element. First image thumbnail structure is visible through a flat array of micro-optical focusing elements in a first predetermined range of viewing angles relative to the micro-optical security device, and is invisible through a flat array of micro-optical focusing elements in a second predetermined range of viewing angles relative to the micro-optical protective device. First structure of the image thumbnails is located relative to the flat array of microoptical focusing elements in such a way that part of the flat array of microoptical focusing elements forms a synthetic image of part of the first structure of image thumbnails.

EFFECT: disclosed is a micro-optical protective device with absolute alignment.

19 cl, 14 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD

[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.[0001] This disclosure relates generally to anti-counterfeit protection of security and/or valuable documents such as banknotes, passports and tickets. More specifically, this disclosure relates to a micro-optical security device with absolute alignment between the focusing elements and the individual micro-optical layers that are enhanced by the focusing elements.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

[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.[0002] Certain documents, including but not limited to banknotes and some government documents, use micro-optical security devices that contain a plurality of small focusing elements (e.g., microlenses), each of which has a field of view over which visual information is provided to create a synthetic image that is visible to an observer looking at the document. While the visual information in the area of effect of any given lens is generally too small to be visible to the human eye, the combined action of each focusing element of a plurality of focusing elements creates a human-visible image (sometimes called a "synthetically enlarged" image or "synthetic image ") portion of the visual information provided within the range of each focusing element. This human-visible display provides a hard-to-fake indication of the document's authenticity.

[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.[0003] By controlling the aggregate dimensional properties (eg, pitch and angle) of the visual information located below the areas of action of the multiple focusing elements, the visibility of the human-visible display provided by the micro-optical system can be adjusted. For example, by adjusting the repetition period of visual information elements (e.g., an icon) relative to the pitch, or the repetition period of focusing elements, the perceived distance to a human-visible display (which in some embodiments is a synthetic image) relative to the document plane can be adjusted such that the display seemed to "float" above the document or to be at some depth below the document. Likewise, by slightly rotating the visual information repetition axis relative to the repetition axis of a plurality of focusing elements, an orthoparallactic visual effect can be achieved, in which viewing perspective tilts along one axis create positional shifts in the human view along the orthogonal axis.

[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.[0004] While by controlling the aggregate spatial relationships between visual information and focusing elements, a wide range of visual effects and human-visible display properties can be created provided by a micro-optical system, absolute registration, or the ability to locate visual information at a specific location within the focusing field element and the resulting ability to provide visible displays at specified viewing angles remains a source of technical challenges and opportunities for improvement.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0005] Это раскрытие обеспечивает микрооптическое защитное устройство с абсолютным совмещением.[0005] This disclosure provides a micro-optical security device with absolute alignment.

[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.[0006] In a first embodiment, the micro-optical security device includes a planar array of micro-optical focusing elements and a first image icon structure, wherein each image icon of the first image icon structure includes an area of light-curable material. Additionally, the first image icon structure is visible through the planar micro-optical focusing element array at a first predetermined viewing angle range relative to the micro-optical security device, and the first image icon structure is invisible through the micro-optical focusing element planar array at a second predetermined viewing angle range relative to the micro-optical security device.

[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.[0007] In a second embodiment, a method for manufacturing a micro-optical system includes applying a layer of light-curable material to a first surface of the micro-optical system having a fixed relationship with a planar array of focusing elements, the first surface being located adjacent one or more focal points of the focusing elements. flat array of focusing elements. The method further includes the steps of directing a first sample of structured light onto the lens surface of the planar array of focusing elements until the first portion of the layer of light-curing material is cured to form a first pattern of image icons, and removing or deactivating the uncured light-curing material with the first surface of the micro-optical system. Additionally, a first pattern of structured light is directed onto a lens surface of the planar focusing element array at a first predetermined range of viewing angles relative to the planar focusing element array.

[0008] Другие технические признаки специалисты в данной области техники легко поймут из нижеследующих фигур, описаний, и формулы изобретения.[0008] Other technical features will be readily apparent to those skilled in the art from the following figures, descriptions, and claims.

[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.[0009] Before proceeding to the DETAILED DESCRIPTION section below, it is preferable to set forth definitions of certain words and phrases used in this patent document. The term "bind" and its derivatives refer to any direct or indirect connection between two or more elements, whether or not those elements are in physical contact with each other. The terms “include” and “contain”, as well as their derivatives, mean inclusion without limitation. The term "or" is inclusive, meaning "and/or". The phrase "associated with" as well as its derivatives mean "to include", "to be included in", "to connect with", "to contain", "to be contained in", "to join or with", "to be associated with", " to communicate with”, “to interact with”, “to intersperse with”, “to be located near”, “to be near”, “to be associated with”, “to have”, “to have the property of”, “to have a connection with”, etc. P. The functionality associated with a particular controller can be centralized or distributed, either locally or remotely. The phrase "at least one of" when used with a list of elements means that different combinations of one or more of the listed elements may be used, and only one element from the list may be needed. For example, “at least one of: A, B, and C” includes any of the following combinations: A, B, C, A and B, A and C, B and C, and A and B and 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.[0010] Definitions of certain other words and phrases are provided throughout this patent document. Those skilled in the art will understand that in many, if not all examples, such definitions apply to prior as well as future uses of such specific words and phrases.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0011] Для более полного понимания этого раскрытия и его преимуществ, ссылка теперь делается на нижеследующее описание, используемое вместе с прилагаемыми чертежами, в которых:[0011] For a more complete understanding of this disclosure and its advantages, reference is now made to the following description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:

[0012] Фиг. 1 показывает пример микрооптического защитного устройства согласно некоторым вариантам осуществления этого раскрытия;[0012] FIG. 1 shows an example of a micro-optical security device according to some embodiments of this disclosure;

[0013] Фиг. 2 показывает пример микрооптического защитного устройства и зоны действия фокусирующего элемента микрооптического защитного устройства согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия;[0013] FIG. 2 shows an example of a micro-optical security device and the coverage area of a focusing element of the micro-optical security device according to various embodiments of this disclosure;

[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;[0014] FIG. 3A and 3B show an example of a micro-optical security device and angular control of the visible display provided by micro-optical security devices, according to some embodiments of this disclosure;

[0015] Фиг. 4А и 4В показывают некоторые технические задачи, связанные с обеспечением углового управления видимыми отображениями в некоторых микрооптических защитных устройствах;[0015] FIG. 4A and 4B show some of the technical challenges associated with providing angular control of visible displays in some micro-optical security devices;

[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;[0016] FIG. 5A, 5B and 5C show an example of structured light passing through a focusing element at a predetermined location within the range of the focusing element, according to various embodiments of this disclosure;

[0017] Фиг. 6A-6C показывают операции способа создания пиктограмм изображений структуры пиктограмм изображений с абсолютным совмещением согласно некоторым вариантам осуществления этого раскрытия; и[0017] FIG. 6A-6C show operations of a method for creating absolute registration image icon structure image icons according to some embodiments of this disclosure; And

[0018] Фиг. 7A и 7B показывают операции способа создания второй пиктограммы изображения в зоне действия фокусирующего элемента согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия.[0018] FIG. 7A and 7B show operations of a method for creating a second image icon in the area of effect of a focusing element according to various embodiments of this disclosure.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

[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.[0019] FIG. 1-7B described below and the various embodiments used to describe the principles of this disclosure in this patent document are intended to be illustrative only and should not be construed as any limitation on the scope of this disclosure.

[0020] Фиг. 1 показывает пример микрооптической системы 100 согласно некоторым вариантам осуществления этого раскрытия согласно этому раскрытию.[0020] FIG. 1 shows an example of a micro-optical system 100 according to some embodiments of this disclosure according to this disclosure.

[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.[0021] With reference to a non-limiting example of FIG. 1, the micro-optical system 100 mainly includes a focusing element plurality 105 (including, for example, a focusing element 107), and an image icon structure 120 (including, for example, an image icon 121). According to various embodiments, each focusing element of the plurality of focusing elements 105 has a coverage area in which one or more image icons of the image icon structure 120 are located. In some embodiments, the location of image icons in the image icon structure 120 in the respective focus areas of the focusing element plurality 105 is associated with a given range of viewing angles relative to a coordinate system using the plane of the focusing element plurality 105. By controlling the visibility of the image icon pattern 120 over a given range of viewing angles (relative to the plane of the focusing element plurality 105), the efficiency of the micro-optical system 100 is increased in at least the following respects: the spread of viewing angles associated with the human-visible display produced by the micro-optical system 100 is reduced by whereby counterfeit detection is facilitated and more complex visual effects in a human-visible display (eg, three-dimensional (3-D) effects) can be provided. According to some embodiments, the micro-optical system 100 can project, but is not limited to, synthetically enlarged images, images with motion effects (for example, when the image appears to change position in the visual plane), and animation effects (for example, when the visual content projected by the system contains views at least one common visual element, which sequentially change over a range of viewing angles, providing, for example, a “cineograph” effect, or a combination thereof.

[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.[0022] According to some embodiments, the focusing element array 105 comprises a planar array of micro-optical focusing elements. In some embodiments, the focusing elements of the plurality of focusing elements 105 comprise micro-optical refractive focusing elements (eg, plano-convex or GRIN lenses). The refractive focusing elements of the focusing element plurality 105 are made in some embodiments from light-curing polymers with refractive indices ranging from 1.35 to 1.7 and having diameters ranging from 5 μm to 200 μm. In various embodiments, the focusing elements of the plurality of focusing elements 105 include reflective focusing elements (eg, very small concave mirrors) with diameters ranging from 5 μm to 50 μm. While this illustrative example shows that the focusing elements of the focusing element plurality 105 comprise circular plano-convex lenses, other refractive lens geometries, such as Fresnel lenses, are also possible and are within the intended scope of this disclosure.

[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.[0023] As shown in the illustrative example of FIG. 1, the image icon structure 120 includes a set of image icons (including image icon 121) located at predetermined locations within the coverage areas of the focusing elements of the plurality of focusing elements 105. According to various embodiments, the individual image icons of the image icon structure 120 comprise regions of light-curable material associated with a focal path of structured light (e.g., collimated ultraviolet (UV) light) passing through a plurality of focusing elements 105 from a projection point associated with one or more predetermined ranges of viewing angles. In some embodiments, the individual image icons of the image icon structure 120 are not provided in the structured image icon layer. As used in this disclosure, the term “structured image layer” includes a layer of material (eg, a light-curing polymer) that has been embossed or formed such that it contains structures (eg, recesses, projections, grooves, or mesa structures) for positioning and holding image pictogram material. According to various embodiments, the individual image icons of the image icon structure 120 are provided in the structured image layer and yet are in absolute alignment with a predetermined location within the focus element's coverage area. In some embodiments according to this disclosure, one or more image icon elements of the image icon structure 120 are shaped like a “tar drop”, with the side wall of the image icon tapering inward toward the focal point of the focusing element of the plurality of focusing elements 105.

[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.[0024] As shown in the illustrative example of FIG. 1, in some embodiments, the micro-optical system 100 includes an optical spacer 110. In various embodiments, the optical spacer 110 includes a film of substantially transparent material that is configured to position image icons of the image icon structure 120 at or near the focal plane of the focusing elements. from a variety of 105 focusing elements. In some embodiments according to this disclosure, the optical separator 110 includes a manufacturing substrate onto which one or more layers of light-curable material can be applied, which are then selectively cured by structured light passing through a plurality of focusing elements 105.

[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.[0025] According to various embodiments, the micro-optical system 100 includes one or more areas of light-curable security material 130 that occupy the spaces between the image icons of the image icon structure 120. In some embodiments, the image icon structure 120 is first formed (for example, by selectively curing and removing liquid light-curing material on the optical spacer 110), and then a layer of transparent light-curing material is applied to fill the spaces between the image icons of the image icon structure 120 and then wide-cured. beam to create a protective layer that protects the image icons from being displaced from their positions in the areas of action of the focusing elements of the plurality of 105 focusing elements. In some embodiments, the light-curable material used to form the image icon structure 120 is a pigmented, ultraviolet (UV)-curable polymer. In some embodiments, as an alternative to a light-curing material, the protective layer 130 may be formed from an adhesive material suitable for attaching the micro-optical system 100 to the substrate 150. In various embodiments, by creating the protective layer 130 from an adhesive, the micro-optical system 100 is resistant to removal may be increased in that attempts to remove the micro-optical system 100 will cause some or all of the image icons of the image icon structure 120 to separate from the micro-optical system 100 and remain adhered to the substrate 150, thereby rendering the micro-optical system 100 visually defective.

[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.[0026] In some embodiments according to this disclosure, the micro-optical system 100 includes a seal layer 140. In some embodiments, the seal layer 140 includes a thin layer (e.g., 2 μm to 50 μm thick) of substantially transparent material that mates at the bottom focusing element surfaces of the focusing element plurality 105 and comprising an upper surface with less variation in curvature (eg, being flat or having a surface whose local undulations have a larger radius of curvature than the focusing element plurality 105) than that of the focusing element plurality 105.

[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.[0027] As shown in the non-limiting example of FIG. 1, in some embodiments, the micro-optical system 100 may be attached to a substrate 150 to form a security document 160. In various embodiments, the substrate 150 may be a sheet of banknote paper or a polymer substrate. In some embodiments, substrate 150 is a thin, flexible sheet of biaxially oriented polypropylene (BOPP) polymer film. In various embodiments, the backing 150 is a piece of synthetic paper material, such as TESLIN®. In some embodiments, the substrate 150 is a piece of polymeric card material, such as a polyethylene terephthalate (PET) blank of the type useful for making credit cards and driver's licenses.

[0028] Фиг. 2 показывает пример микрооптического защитного устройства и зоны действия фокусирующего элемента микрооптического защитного устройства согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия.[0028] FIG. 2 shows an example of a micro-optical security device and the coverage area of a focusing element of the micro-optical security device according to various embodiments of this disclosure.

[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.[0029] With reference to a non-limiting example, FIG. 2, a security document 200 is shown. According to various embodiments, the security document 200 is a banknote. In some embodiments, secure document 200 is an identification document, such as a passport page or driver's license.

[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.[0030] As shown in the non-limiting example of FIG. 2, the security document 200 includes a micro-optical security device 205 (for example, the micro-optical system 100 in FIG. 1). According to some embodiments, the micro-optical security device 205 is substantially coplanar with the security document 200, and some or all of the micro-optical security device 205 is maintained in a sufficiently flat state to define a coordinate system 207 useful for determining a viewing angle or viewing vector indicating the direction in which the viewer's gaze falls. micro-optical security device 205, or the direction in which light is directed from the micro-optical security device 205. In this illustrative example, the micro-optical security device is shown as a plane in a three-dimensional Cartesian coordinate system 207. Other coordinate systems and refinements to account for curvature in the micro-optical security device 205 are also possible and are within the intended scope of this disclosure.

[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.[0031] As shown in the enlargement 210 of a portion of the micro-optical security device 205, the micro-optical security device 205 includes an image icon structure 215 (e.g., an image icon structure 120 in FIG. 1), wherein each image icon of the image icon structure contains an area of light-curable material with a focal tapering side wall profile. According to various embodiments and as shown in magnification 210, micro-optical security device 205 further includes a planar array of focusing elements 220. In some embodiments according to this disclosure, the micro-optical security device 205 is relatively flexible and can bend according to a given bend (for example, the bend of a bill in a wallet or when moved around rollers in a vending machine or ATM). Accordingly, as used in this disclosure, the term “flat” includes the property that at the micro level (eg, when considering millimeter-long sections of micro-optical security device 205), the constituent elements of the micro-optical security device may be considered planar.

[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.[0032] According to various embodiments, one or more of the sealing layer 140, the plurality of focusing elements 105, the optical separator 110, and the protective layer 130 are formed from a light-curing material that is a polymer matrix and that can be applied in liquid or "viscous" form to flat surface and then cured using light to form harder, more dimensionally stable structures. Examples of materials for use in such polymer matrices that have a refractive index of 1.5 or less include, but are not limited to, isodecyl acrylate, dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, polyester tetraacrylate, trimethylolpropane triacrylate, and hexanediol diacrylate. Additional examples of light-curing materials according to embodiments of this disclosure include substantially clear or translucent, colored or clear polymers such as acrylics, acrylic-modified polyesters, acrylic-modified urethanes, epoxy resins, polycarbonates, polypropylenes, polyesters and urethanes. Additional examples of materials that may be used in polymer matrices according to some embodiments of this disclosure include, but are not limited to, acrylate monomers, acrylate oligomers, O-phenylphenoxyethyl acrylate, phenylthioethyl acrylate, bisphenylthioethyl acrylate, cumic phenoxylethyl acrylate, biphenylmethyl acrylate, bisphenol-A- epoxy acrylates, fluorene acrylates, brominated acrylates, halogenated acrylates, melamine acrylates, and combinations thereof. According to some embodiments, the light-curing material composition is particularly formulated so that it does not include materials with a polarizing element such as iodine, bromine, chlorine or sulfur.

[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.[0033] In various embodiments according to this disclosure, the refractive index of the material used to create one or more sealing layers 140, a plurality of focusing elements 105, an optical separator 110, or a protective layer 130 can be tuned or adjusted by adding or adjusting the concentration of nanoparticles in the mixture materials (eg, a polymer matrix) used to form the component layer of the micro-optical system 100. In some embodiments, the refractive index of some of the component layers of the micro-optical system 100 can be tuned by adding to the mixture, for example, inorganic nanoparticles with a particle diameter of 100 nm or less. Examples of inorganic nanoparticles that may be added to the material mixture include, but are not limited to, alumina, zirconia, titanium dioxide, zinc sulfide, or zinc telluride. In some embodiments, adding nanoparticles to a material mixture can increase the refractive index of the material mixture from less than 1.5 to greater than 1.7. In some embodiments, refractive indices greater than 1.7 can be achieved by adding nanoparticles to an organic resin.

[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.[0034] While in the non-limiting example of FIG. 2 flat array focusing elements 220 focusing elements are shown as refractive focusing elements (in this example, plano-convex lenses), other embodiments using other types of focusing elements (eg, reflective focusing elements) are also possible and are within the intended scope of this disclosures.

[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.[0035] As shown by further magnification 230, each focusing element 240 of the planar focusing element array 220 is associated with an action zone 250. According to various embodiments, the action zone 250 includes an area in which image icons can be placed and into which light can be focused by the focusing element 240. Depending on the embodiments, the area or shape of the action zone 250 can be proportional (e.g., a circle, having the same diameter and center) with the focusing element 240. Alternatively, in some embodiments, the area of effect of the focusing element may be larger than the focusing element and may overlap with the area(s) of other focusing elements. In some embodiments, the action area 250 includes a subset of the area below the focusing element 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.[0036] In some embodiments, within the coverage area 250, one or more image icons 260 and 265 are located at positions within the coverage area 250 associated with a given viewing angle of the micro-optical security device 205. In various embodiments, one or more image icons 260 and 265 images are formed from areas of light-curing material. In some embodiments, the individual regions of the light-curing material are shaped like a "resin bead" with side walls that taper inward as the distance between the image icon and the focusing element increases. In some embodiments, the side wall of the light-curable material region may not have the focal taper described above and may instead be substantially perpendicular to the plane of the surface on which the light-curable material region is formed.

[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.[0037] As shown by the grid lines in the action zone 250, each of the image icons 260 and 265 occupies a predetermined position in the area of the action zone 250. By occupying predetermined positions in the action zone 250, each of the image icons 260 and 265 can be said to exhibit absolute registration. As used in this disclosure, the term “absolute registration” includes an additional degree of registration between the focusing elements and image icons beyond the combined registration. In a micro-optical system exhibiting cumulative registration, the combined dimensions of a layer of focusing elements and a layer of image icons are combined with a human-visible display appearing at an unknown viewing angle and (in some embodiments) changing (e.g., by turning on and off) at specified angles relative to that unknown viewing angle. However, in a system exhibiting cumulative registration, for a given coverage area of a given focusing element, the location of the image icon within that coverage area is not determined or is not known in advance. In contrast, in a system exhibiting absolute registration, the positions of image icons in a particular coverage area are predetermined and associated with providing a particular human-visible display at a given viewing angle in a coordinate system (eg, coordinate system 207). Thus, in some embodiments, micro-optical systems (eg, micro-optical security device 205) with absolute alignment exhibit an unexpectedly high degree of angular control of one or more human-visible displays provided by the micro-optical system.

[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.[0038] While the illustrative example of FIG. 2 describes an embodiment in which the image icons 260 and 265 in the action area 250 contain all the features of their corresponding human-visible displays, embodiments according to this disclosure are not limited to this. According to some embodiments, the action zone 250 may include a control sample, and areas of light-curable material corresponding to only a portion of the human-visible display can be provided in the action zone 250.

[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.[0039] FIG. 3A and 3B show an example of a micro-optical security device and angular control of the visible display provided by micro-optical security devices, according to some embodiments of this disclosure. For ease of cross-referencing, structures common to FIGS. 3A and 3B are numbered identically.

[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.[0040] With reference to a non-limiting example of FIG. 3A and 3B, a first view 301 (shown in FIG. 3A) and a second view 351 (shown in FIG. 3B) of a security document 305 (eg, security document 200 in FIG. 2) are shown. According to various embodiments, the security document 200 includes a micro-optical security device 310 (eg, micro-optical security device 205 in FIG. 2) that exhibits absolute registration. As shown in the illustrative example of FIG. 3A and 3B, the security document 305 is held by the viewer's right hand and maintains a substantially flat state such that the viewing angle can be expressed as one or more of a vector or set of angular coordinates relative to the coordinate system 315. While in this non-limiting example the coordinate system 315 is a three-dimensional Cartesian coordinate system, other coordinate systems for expressing the viewing angle of the security document 305 and micro-optical security device 310 are also possible and are within the intended scope of this disclosure. For example, in some embodiments, to account for curvature, local regions of the micro-optical security device 310 (in one example, 1 mm square sections) may be assigned to a coordinate system that approximates the local flatness. Accordingly, each point of the protective device can be assigned a unique observation vector in three-dimensional space.

[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.[0041] As shown in the illustrative example of FIG. 3A and 3B, in the first view 301, the security document 305 and the micro-optical security device 310 are held such that a viewer views the micro-optical security device 310 at a first predetermined viewing angle, shown in the figure as the angle Θ ₁ . When viewed at an angle Θ ₁ , the focusing elements of the micro-optical security device 310 provide a synthetically enlarged image of portions of the focusing elements' coverage areas (e.g., image icon 260 in FIG. 2) containing visual information associated with the first human-visible display 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.[0042] According to some embodiments, in the second view 351, the security document 305 and the micro-optical security device 310 are held such that a viewer views the micro-optical security device 310 at a second predetermined viewing angle, shown in the figure as the angle Θ ₂ . When viewed at an angle Θ ₂ , the focusing elements of the micro-optical security device 310 provide a synthetically enlarged image of portions of the focusing element areas (e.g., image icon 265 in FIG. 2) containing visual information associated with the second human-visible display 360. Unlike some micro-optical systems that exhibit only cumulative alignment, absolute alignment between the focusing elements and image icons of the micro-optical security device 310 means that the viewing angles Θ ₁ and Θ ₂ associated with the first human-visible display 320 and the second human-visible display 360 are specified in the coordinate system (for example, the system has 315 coordinates). In contrast, in an aggregate registration-only system, while the difference between Θ ₁ and Θ ₂ (e.g., the quantification of the change in viewing angle required to achieve the transition from the first human-visible display 320 to the second human-visible display 360) can be specified, uncertainty regarding the positions of the image icons in the areas of action of the focusing elements means that the values of Θ ₁ and Θ ₂ are not specified. In contrast, some micro-optical systems according to embodiments of this disclosure exhibit absolute registration between image icons and focusing elements, which, among other things, provides an increased degree of angular control over the presentation of human-visible displays by the micro-optical system.

[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.[0043] FIG. 4A and 4B show some of the technical challenges associated with providing angular control of visible displays in some micro-optical security devices. For ease of cross-referencing, structures common to FIGS. 4A and 4B are numbered identically.

[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.[0044] With reference to a non-limiting example of FIG. 4A and 4B, a first view 400 (shown in FIG. 4A) of the refractive focusing element 401, which is located on the first side of the optical separator 403, is shown. A structured image icon layer 405 is located on the second side of the optical separator 403. The dotted lines 407a and 407b indicate the boundaries of the zone. of the focusing element 401. While in this illustrative example the coverage area of the focusing element 401 is commensurate with the perimeter of the focusing element 401, other embodiments in which the coverage area is larger or smaller than the focusing element 401 are also possible and are within the intended scope of this disclosure .

[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.[0045] According to some embodiments, the structured image icon layer 405 includes a layer of material that defines a pattern of indentations, projections, mesa structures, and other structures in the material. In various embodiments, the structures of the structured image icon layer 405 accommodate and support subsequently applied (eg, by applying a squeegee of resin into voids in the structured image icon layer 405) pigmented material that fills negative spaces in the structured image icon layer. With reference to a non-limiting example, FIG. 4A and 4B, an area 409 of pigmented material is shown contained within the structures of the structured image icon layer 405 and occupying a position at a first offset 411 from the right boundary 407b of the area of effect of the focusing element 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.[0046] With reference to a non-limiting example of FIG. 4A and 4B, in some embodiments, light that passes through the focusing element lens surface 413 at the first viewing angle _Θa is focused by the focusing element 401 onto the pigmented material region 409. As used in this disclosure, the term “lens surface” includes both curved boundaries between regions of different refractive indices (e.g., in systems using refractive focusing elements) and curved regions of reflective material (e.g., in systems using reflective focusing elements). . According to some embodiments, the focusing element 401 is part of a larger, flat array of similar focusing elements, and the structured image icon layer 405 is likewise part of a larger array of image icons. In some embodiments, a flat focusing element array (which includes focusing element 401) and a larger image icon array (which includes a structured image icon layer 405) synthetically enlarge portions of the image icon layers to create a human-visible display.

[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.[0047] The second view 450 (shown in FIG. 4B) shows some of the technical challenges associated with providing angular control of human-visible displays provided by micro-optical systems in which the alignment of pigmented image icons with focusing elements is based solely on holding the pigmented material within structured structures. image icon layer. As noted elsewhere in this disclosure, the focusing elements according to some embodiments of this disclosure have diameters between 5 μm and 50 μm with comparable field sizes. At a given focusing element coverage scale, controlling the range of angles over which an image icon is visible through a particular focusing element requires positioning the image icon with micron or submicron precision. While it is possible to provide micron and submicron control of the relative distances between structures in a structured image layer (e.g., by providing cumulative registration), reliably positioning a structured image layer with micron or submicron precision relative to the coverage areas of an array of micro-optical focusing elements remains a technical challenge.

[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.[0048] The technical challenges associated with registering a structured icon layer with respect to specific locations within the focus element's coverage area are illustrated with reference to second view 450. As shown in second view 450, due to, for example, limited manufacturing tolerances or other confounding factors affecting the precision with which the structured icon layer is positioned relative to the focusing element array, the structured image icon layer 405 is offset by a small distance Δ, resulting in the area 409 being located at a new, second offset 421 relative to the right edge 407b of the area of effect of the focusing element 401. As a result of the location with new coordinate in the range of the focusing element 401 to be focused on the area 409, the light passing through the lens surface 413 of the focusing element 401 must be positioned at a different angle Θ _b to focus it on the area 409. For practical reasons, practical results of uncertainty in alignment The locations of the region 409 within the range of the focusing element 401 include that the angle at which the human-visible display to which the region 409 contributes is not specified.

[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.[0049] FIG. 5A, 5B, and 5C show, from three different viewing points, an example of structured light passing through a focusing element to a predetermined location within the range of the focusing element according to various embodiments of this disclosure. For ease of cross-referencing, elements common to more than one figure of FIGS. 5A-5C, numbered identically.

[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.[0050] According to some embodiments of this disclosure, technical problems associated with providing absolute registration and providing angular control over the presentation of human-visible synthetically enlarged displays can be solved. In some embodiments according to this disclosure, structured light is projected at projection angles corresponding to a predetermined range of viewing angles onto the lens surfaces of the focusing elements of a flat focusing element array, wherein the structured light is focused by the focusing elements of the flat focusing element array onto areas of uncured light-curable material in the areas of action of the focusing elements. elements of a flat array of focusing elements. The uncured light-curing material is then removed (eg, by spray washing) or chemically decontaminated such that only the cured areas of the light-curing material are visible through the focusing elements over a specified range of viewing angles. Thus, the technical problems associated with the registration of a structured layer of icons at a given location relative to the areas of action of the focusing elements of a flat array of focusing elements are solved in a roundabout way, and a micro-optical system that demonstrates absolute registration can be created.

[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».[0051] With reference to a non-limiting example, FIG. 5A-5C, these figures provide a side view (FIG. 5C), a bottom view (FIG. 5A), and an oblique view (FIG. 5B) of a refractive focusing element 501 that is located on a portion of the optical splitter 503. According to some embodiments, the focusing element 501 is attached to the optical separator 503 and has a fixed relationship with the surfaces of the optical separator 503. In some embodiments, the fixed relationship between the focusing element 501 and the surfaces of the optical separator 503 is achieved by applying a layer of light-curing material to the optical separator 503, embossing a layer of light-curing material to form lens surface, and curing the material in place. In some embodiments, a fixed relationship between the focusing element 501 and the surfaces of the optical spacer 503 is achieved by forming both the focusing element 501 and the optical spacer from a common layer of light-curing material, and curing the formed layer to create a combined focusing element-optical spacer combination.

[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.[0052] The focusing element 501 is associated with an action zone 505, which, in some embodiments, is commensurate with the perimeter of the focusing element 501. In some embodiments, the action zone 505 is smaller than the perimeter of the focusing element 501. In some embodiments, the action zone 505 describes an area that greater than the perimeter of the focusing element 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.[0053] As shown in the illustrative examples of FIGS. 5A-5C, structured light (e.g., collimated light, light from a projector, or light that has been passed through another focusing element array) is projected onto the lens surface of the focusing element 501 at an angle (or range of angles) associated with a predetermined viewing angle, which is shown in the figure as the angle Θ _C. The lens action of the focusing element 501 focuses the incident light into an area 520 in the action zone 505. By using structured light passing through the focusing element 501 to create an image icon containing an area of cured light-curable material in the vicinity of the area 520, an absolute registration micro-optical system can be created according to various embodiments of this disclosure.

[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.[0054] While FIG. 5A-5C show some aspects of providing angular control of a human-visible synthetically enlarged image in a micro-optical system using refractive focusing elements, embodiments according to this disclosure are not limited to this, and other focusing element configurations are possible, such as, for example, reflective focusing elements. Additionally, in some embodiments according to this disclosure, the optical separator 503 may be omitted, and a fixed relationship between the image icon mounting surface and the lens surface of the focusing element may be otherwise provided. For example, depending on the geometry and refractive index of the plano-convex lens, the flat side of the plano-convex lens may define a surface having a fixed relationship with the lens surface of the focusing element on which an absolute registration image icon may be formed.

[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.[0055] FIG. 6A-6C show operations of a method for creating image thumbnails of an absolute registration image thumbnail structure according to some embodiments of this disclosure. For ease of cross-referencing, structures common to more than one of FIGS. 6A-6C, numbered identically.

[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».[0056] With reference to a non-limiting example of FIG. 6A-6C, a focusing element 601 of a planar focusing element array in a micro-optical protection device (e.g., of the plurality 105 of focusing elements of the micro-optical system 100 in FIG. 1) is shown located on an optical spacer 603 such that the focusing element 601 has a fixed relationship with the bottom surface 605 of the optical separator 603. In the first step 620 (shown in FIG. 6A) of the method for creating absolute registration image thumbnails, an uncured layer of light-curable material 615 is applied to the bottom surface 605 of the optical separator 603. In some embodiments, in step 620, the light-curable material 615 is applied to all focusing element zones of the focusing element array of which focusing element 601 is a member. In various embodiments, light-curing material 615 is applied to only a subset (e.g., a partial layer) of focusing element zones of the focusing element array of which focusing element 601 is an element. element 601. As part of operation 620, structured light associated with a sample (eg, a sample corresponding to the human visible display features provided by a micro-optical security system) is projected at a first predetermined range of viewing angles (Θ _d - Θ _e ) onto the lens surface 607 focusing element 601. In some embodiments, the focusing element 601 focuses light onto a focal point 609, and the interaction between the focused light and the uncured layer of light-curable material 615 creates an area 613 of cured light-curable material forming all or part of the image icon of the image icon structure. According to some embodiments, the cured light-curable material region 613 has a focally tapered sidewall profile. As used in this disclosure, the term “focally tapered” includes a reduction in cross-sectional area of the cured light-curable material toward the focal point of the focusing element. When observed under a microscope, focally tapering image pictographs may appear to have a "tar drop"-like shape.

[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).[0057] As shown in the illustrative example of FIG. 6A-6C, in step 630 (shown in FIG. 6B), the uncured light-curing material is removed from the bottom surface 605 of the optical separator 603, leaving an image icon 631. In some embodiments, the uncured light-curable material is deactivated so that it visually contrasts with the image icon 631. The image icon 631 occupies a predetermined position within the range of the focusing element 601 and is visible through the focusing element 601 in a first predetermined viewing angle range (eg, Θ _d - Θ _e ). Additionally, since the image icon 631 occupies a predetermined position in the coverage area of the focusing element 601, it is invisible through the focusing element 601 in the second predetermined viewing angle range. Simply put, by creating the image icon 631 by passing curing light through the focusing element, in some embodiments of this disclosure, angular visibility control (eg, absolute registration) is provided.

[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).[0058] With reference again to the non-limiting example of FIG. 6A-6C, in step 640 (shown in FIG. 6C), a protective layer 645 of light-curing material is applied to the area outside of the image icon 631 and is broad-beam cured. According to various embodiments, the protective layer 645 helps maintain the alignment of the image icons relative to a predetermined location within the range of the focusing element 601 by filling the spaces between the image icons, thereby reducing the freedom of movement of the image icons and making it more difficult to remove the image icons from the surface to which they are attached. Additionally, in some embodiments, the protective layer 645 also increases the strength of the micro-optical system by providing a retention matrix that helps resist separation of the image icon 631 from the bottom surface 605 of the optical separator 603 during handling (e.g., during transfer from roll to roll) and attachment to substrate (eg, substrate 150 in FIG. 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.[0059] FIG. 7A and 7B show operations of a method for creating a second image icon in the area of the focusing element according to various embodiments of this disclosure. For ease of cross-referencing, structures common to FIGS. 6A and 6B are numbered identically. According to some embodiments, the second image icon in the area of effect of the focusing element may facilitate the operation of the micro-optical security device in a number of ways.

[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.[0060] As a first example, when the first image icon is a first color image icon, placing a second image icon of a second color at a position within the focus element's coverage area adjacent to the first image icon may, collectively across a plurality of focusing elements and image icons, create regions a third color in a synthetically enlarged human-visible display, the third color being a mixture of the first two colors. As one example, a human-visible display with red, blue, and magenta regions can be created using only red and blue image icons.

[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.[0061] As a second example, placing a second image icon within the range of a focusing element, collectively throughout a plurality of focusing elements and second image icons, may be implemented to assist the micro-optical security device in providing second (or multiple) human-visible displays that visible and invisible in specified ranges of viewing angles. According to some embodiments, the absolute alignment of image icons in the areas of focus elements allows for the creation of multiple human-visible displays, each of which is visible within a narrow, predetermined range of viewing angles, which can provide the appearance of a human-visible display that appears to be constantly moving (e.g., by rotating ) or changing shape.

[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.[0062] With reference to a non-limiting example of FIG. 7A and 7B, two steps of a method for creating a second image icon of a second color in the action zone 703 of the focusing element 705 are shown. According to some embodiments, in step 701 (shown in FIG. 7A), a fresh layer 707 of uncured second color light-curing material is relative to the first image icon 713 applied to a surface 709 (in this case, the back side of the optical separator 711) that has a fixed relationship with the focusing element 705, and on which the first image icon 713 is already formed. According to some embodiments, the light-curable material of the fresh uncured light-curable material layer 707 has the same characteristic color as the first image icon 713. In some embodiments, the light-curable material of the fresh uncured light-curable material layer 707 has a characteristic color different from the characteristic color of the first image icon 713.

[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.[0063] In some embodiments, as part of step 701, the structured light of a sample of structured light (e.g., a sample corresponding to the visible features of a second human-visible display) is projected over a second predetermined viewing angle range (shown in the figure as the range from Θ _f to Θ _g ) onto the lens surface 715 of the focusing element. As a result of structured light passing through the focusing element 705 in a second predetermined range of viewing angles, an area 717 of cured light-curable material forming a second image icon is formed in the action zone 703.

[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.[0064] According to various embodiments, in step 720 (shown in FIG. 7B), the uncured light-curable material in the light-curable material layer 707 is removed (eg, by spray washing) or otherwise deactivated, leaving a second image icon as a region of contrast that is visible. through the focusing element 705 at viewing angles in a second predetermined viewing angle range, and which is invisible through the focusing element 705 at one or more predetermined viewing angle ranges outside the second predetermined viewing angle range.

[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.[0065] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical security devices comprising a planar array of micro-optical focusing elements and a first image icon structure, wherein each image icon of the first image icon structure includes a region of light-curable material, wherein the first image icon structure visible through the flat array of micro-optical focusing elements in a first predetermined range of viewing angles relative to the micro-optical protective device, and wherein the first image icon pattern is invisible through the flat array of micro-optical focusing elements in a second predetermined range of viewing angles relative to the micro-optical protective device. While in the non-limiting example of FIG. 7A and 7B show that the uncured light-curable material of the first color (eg, the material used to create the image icon 713) is washed away after the first image icon is formed, embodiments according to this disclosure are not limited to this. In some embodiments, multiple image icons associated with multiple viewing angles can be formed using a first color of light-curing material without washing off the uncured material between projecting light at different angles. In some embodiments, the uncured material of the first color is washed away to create space for the uncured light-curing material of the second color.

[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.[0066] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical security devices in which a first image icon structure is associated with a first characteristic color, and which further comprise a second image icon structure, wherein each image icon of the second image icon structure contains a second area of light-curable material, wherein the second structure of image icons is visible through the flat array of micro-optical focusing elements in a third specified range of viewing angles relative to the micro-optical protective device, and wherein the second structure of image icons is invisible through the flat array of micro-optical focusing elements in a fourth specified range of viewing angles relative to the micro-optical protective device devices.

[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.[0067] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical security devices in which a second image icon pattern is associated with a second characteristic color.

[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.[0068] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical security devices in which each image icon of a first image icon structure is associated with a focusing element of a planar array of micro-optical focusing elements, in which each image icon of a second image icon structure is associated with a focusing element of a flat array of micro-optical focusing elements, in which each focusing element of a flat array of micro-optical focusing elements has a coverage area, and in which the coverage area of at least one focusing element of a flat array of micro-optical focusing elements comprises an image icon of a first structure of image icons and an image icon of a second structure pictograms of images.

[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.[0069] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical security devices in which a first image icon structure is positioned relative to a planar micro-optical focusing element array such that a portion of the planar micro-optical focusing element array forms a synthetic image of a portion of the first icon structure images.

[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.[0070] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical security devices, wherein each image icon of the first image icon structure is associated with a focusing element of the planar array of micro-optical focusing elements, wherein each focusing element of the planar array of micro-optical focusing elements has coverage area, and wherein a plurality of image icons of the first image icon structure are located at different locations within the coverage areas of their respective focusing elements for projecting at least one of a synthetic image, a three-dimensional image, a motion effect image, or an animation effect image.

[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».[0071] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical security devices in which the image icons of a first image icon structure are positioned relative to a planar array of micro-optical focusing elements to produce a flickering effect with a predetermined "on" period.

[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.[0072] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical security devices comprising one or more regions of light-curable security material between image icons of a first image icon structure.

[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.[0073] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical security devices in which the image icons of the first image icon structure are not provided in a structured image icon layer.

[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.[0074] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical security devices in which image icons of a first image icon structure are provided in a structured image icon layer.

[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.[0075] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical security devices in which the focusing elements of the planar array of micro-optical focusing elements include refractive focusing elements.

[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.[0076] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical security devices in which the focusing elements of the planar array of micro-optical focusing elements include reflective focusing elements.

[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.[0077] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical security devices in which the image icons of the first image icon structure comprise regions of light-curable material with focally tapered side wall profiles.

[0078] Примеры микрооптических защитных устройств согласно различным вариантам осуществления этого раскрытия включают в себя микрооптические системы, в которых защитный слой содержит слой клейкого материала.[0078] Examples of micro-optical security devices according to various embodiments of this disclosure include micro-optical systems in which the security layer comprises a layer of adhesive material.

[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.[0079] Examples of methods for manufacturing micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods comprising the steps of applying a layer of light-curable material to a first surface of the micro-optical system having a fixed relationship with a planar array of focusing elements, the first surface being located adjacent one or multiple focal points of the focusing elements of the flat focusing element array, directing a first pattern of structured light onto the lens surface of the flat focusing element array until the first portion of the light-curing material layer is cured to form a first image icon pattern, and removing or deactivating the uncured light-curing material from a first surface of the micro-optical system, the first pattern of structured light being directed onto a lens surface of the planar focusing element array at a first predetermined range of viewing angles relative to the planar focusing element array.

[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.[0080] Examples of methods for manufacturing micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods comprising the step of directing a second pattern of structured light onto the lens surface of a planar focusing element array until the second portion of the light-curable material layer is cured, to form a second pattern of image icons, wherein the second pattern of structured light is directed onto a lens surface of the planar focusing element array at a second predetermined range of viewing angles relative to the planar focusing element array.

[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.[0081] Examples of methods for making micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods in which image icons of a first image icon structure are associated with a first feature color, and in which image icons of a second image icon structure are associated with a second feature color.

[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.[0082] Examples of methods for manufacturing micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods in which each image icon of a first image icon structure is associated with a focusing element of a planar array of focusing elements, in which each image icon of a second image icon structure is associated with a focusing element a flat focusing element array, wherein each focusing element of the flat focusing element array has a coverage area, and wherein the coverage area of at least one focusing element of the flat focusing element array comprises an image icon of the first image icon structure and an image icon of the second image icon structure.

[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.[0083] Examples of methods for manufacturing micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods in which a first image icon structure is positioned relative to a planar focusing element array such that a portion of the planar focusing element array forms a synthetic image of a portion of the first image icon structure.

[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».[0084] Examples of methods for manufacturing micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods in which image icons of a first image icon structure are formed at predetermined positions on a first surface of the micro-optical system relative to a planar array of focusing elements to produce a flicker effect with a predetermined "on" period "

[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.[0085] Examples of methods for manufacturing micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods comprising applying a layer of light-curable protective material to a portion of the first surface between image icons of a first image icon structure and broad beam curing the layer of light-curing protective material.

[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.[0086] Examples of methods for manufacturing micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods comprising applying a protective layer of adhesive material to portions of the first surface between the image icons of the first image icon structure.

[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.[0087] Examples of methods for manufacturing micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods in which image icons of a first image icon structure are formed in a structured image icon layer.

[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.[0088] Examples of methods for manufacturing micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods in which the image icons of the first image icon structure are not formed in a structured image icon layer.

[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.[0089] Examples of methods for manufacturing micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods in which the focusing elements of a planar focusing element array include refractive focusing elements.

[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.[0090] Examples of methods for manufacturing micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods in which the focusing elements of a planar focusing element array include reflective focusing elements.

[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.[0091] Examples of methods for manufacturing micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods in which each image icon of the first image icon structure is associated with a focusing element of the planar focusing element array, wherein each focusing element of the planar focusing element array has a coverage area and wherein a plurality of image icons of the first image icon structure are located at different locations within the ranges of their respective focusing elements to create a synthetic image with a three-dimensional effect.

[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.[0092] Examples of methods for manufacturing micro-optical systems according to various embodiments of this disclosure include methods in which an image icon of a first image icon structure is formed with a focally tapered sidewall profile.

[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.[0093] No description in this application should be read as such to imply that any particular element, step, or function is an essential element to be included within the scope of the claims. The scope of the patentable subject matter of the invention is determined only by the claims. Further, no claim is intended to require application of 35 U.S.C. § 112(f), unless the exact wording “means for” is followed by a participle.

Claims

1. Micro-optical protective device (100), containing:

a flat array (105) of micro-optical focusing elements, wherein each micro-optical focusing element of the flat array of micro-optical focusing elements has a coverage area; And

a first structure (120) of image icons, wherein each image icon (121) of the first image icon structure comprises an area of light-curable material, wherein each area of light-curable material occupies a predetermined location within the action area of the micro-optical focusing element,

wherein the first pattern of image icons is visible (320) through the planar array of micro-optical focusing elements at a first predetermined range of viewing angles relative to the micro-optical security device,

wherein the first pattern of image icons is invisible (360) through the flat array of micro-optical focusing elements at a second predetermined range of viewing angles relative to the micro-optical security device,

wherein the first structure of image icons is located relative to the flat array of micro-optical focusing elements in such a way that part of the flat array of micro-optical focusing elements forms a synthetic image of part of the first structure of image icons.

2. Micro-optical security device according to claim 1, in which the first structure of image icons is associated with the first characteristic color, and which further contains:

a second image icon structure, wherein each image icon (725) of the second image icon structure comprises a second area of light-curable material,

wherein the second pattern of image icons is visible (360) through the planar array of micro-optical focusing elements at a third predetermined range of viewing angles relative to the micro-optical security device, and

wherein the second pattern of image icons is invisible through the flat array of micro-optical focusing elements at a fourth predetermined range of viewing angles relative to the micro-optical security device.

3. The micro-optical security device according to claim 2, wherein the second image icon structure is associated with the second characteristic color.

4. Micro-optical protective device according to claim 2,

wherein each image icon of the second image icon structure is associated with a focusing element of the planar array of micro-optical focusing elements, and

wherein the coverage area of at least one focusing element of the planar array of micro-optical focusing elements comprises an image icon (260) of the first image icon structure and an image icon (265) of the second image icon structure.

5. Micro-optical protective device according to claim 1,

wherein a plurality of image icons of the first image icon structure are located at different locations within the ranges of their respective focusing elements for projecting at least one of a synthetic image, a three-dimensional image, a motion effect image, or an animation effect image.

6. The micro-optical security device according to claim 1, wherein the image icons of the first image icon structure are located relative to a flat array of micro-optical focusing elements to create a flickering effect with a specified “on” period, or

wherein the image icons of the first image icon structure are not provided in the structured image layer (405), or

wherein the image icons of the first image icon structure are provided in the structured image layer (405).

7. The micro-optical security device of claim 1, further comprising a protective layer (130), wherein the protective layer comprises at least one of an adhesive layer applied to portions of the first surface or areas of light-curing security material between the image icons of the first image icon structure.

8. The micro-optical protective device according to claim 1, wherein the focusing elements of the flat micro-optical focusing element array comprise refractive focusing elements, or

wherein the focusing elements of the planar micro-optical focusing element array comprise reflective focusing elements.

9. The micro-optical security device of claim 1, wherein the image icons of the first image icon structure comprise regions (713, 725) of light-curing material with focally tapering side wall profiles.

10. A method for manufacturing a micro-optical system, the method comprising the steps of:

a layer (615) of light-curing material is applied to the first surface (709) of the micro-optical system, which has a fixed relationship with the flat array (105) of focusing elements, wherein each focusing element of the flat array of focusing elements has an action area, and the first surface is located near one or more focal points of focusing elements of a flat array of focusing elements;

directing a first pattern of structured light onto the lens surface (715) of the planar focusing element array until the first portion of the layer of light-curable material is cured to form a first image icon structure, each image icon of the first image icon structure occupying a predetermined location in area of action of the micro-optical focusing element; And

removing or deactivating uncured light-curing material from the first surface of the micro-optical system,

wherein the first sample of structured light is directed onto a lens surface of the planar focusing element array at a first predetermined range of viewing angles relative to the planar focusing element array.

11. The method according to claim 10, further comprising the step of:

directing a second sample of structured light onto the lens surface of the flat array of focusing elements until the second portion of the layer of light-curing material is cured to form a second pattern of image icons,

wherein the second pattern of structured light is directed onto the lens surface of the planar focusing element array at a second predetermined range of viewing angles relative to the planar focusing element array.

12. Method according to item 11,

wherein the image icons of the first image icon structure are associated with a first characteristic color, and

wherein the image icons of the second image icon structure are associated with a second characteristic color.

13. Method according to paragraph 11,

wherein each image icon of the first image icon structure is associated with a focusing element of the flat array of focusing elements,

wherein each image icon of the second image icon structure is associated with a focusing element of the planar array of focusing elements, and

wherein the coverage area of at least one focusing element of the planar array of focusing elements comprises an image icon (260) of the first image icon structure and an image icon (265) of the second image icon structure.

14. The method of claim 10, wherein the first image icon structure is positioned relative to the planar focusing element array such that a portion of the planar focusing element array forms a synthetic image of a portion of the first image icon structure.

15. The method of claim 10, wherein image icons of the first image icon structure are formed at predetermined positions on a first surface of the micro-optical system relative to a flat array of focusing elements to create a flicker effect with a predetermined "on" period, or

wherein the image icons of the first image icon structure are formed in a structured image icon layer (405), or

wherein the image icons of the first image icon structure do not form image icons in the structured layer (405).

16. The method according to claim 10, further comprising the step of:

applying a protective layer (130) to portions of the first surface, wherein the protective layer comprises at least one of an adhesive layer applied to portions of the first surface or areas of broad beam cured light-curing protective material between the image icons of the first image icon structure.

17. The method of claim 10, wherein the focusing elements of the planar focusing element array comprise refractive focusing elements, or

wherein the focusing elements of the planar focusing element array comprise reflective focusing elements.

18. Method according to claim 10,

wherein each focusing element of the planar array of focusing elements has a coverage area, and

19. The method of claim 10, wherein the image icon (713, 725) of the first image icon structure is formed with a focally tapering side wall profile.