BG67098B1 - Променлив оптичен елемент - Google Patents

Променлив оптичен елемент Download PDF

Info

Publication number
BG67098B1
BG67098B1 BG112497A BG11249717A BG67098B1 BG 67098 B1 BG67098 B1 BG 67098B1 BG 112497 A BG112497 A BG 112497A BG 11249717 A BG11249717 A BG 11249717A BG 67098 B1 BG67098 B1 BG 67098B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
optical element
variable optical
layer
color
element according
Prior art date
Application number
BG112497A
Other languages
English (en)
Other versions
BG112497A (bg
Inventor
Валентин МОНОВСКИ
Константинов Моновски Валентин
Георги Стоилов
Иванов Стоилов Георги
Марио Добрев
Руменов Добрев Марио
Ангел БАЛДЖИЕВ
Ивановский Андрий
Димитър Тончев
Поган Игнат
Иво Делчев
Георгиев Балджиев Ангел
Андрий Ивановский
Анастасов Ласков Евгени
Евгени Ласков
Антонов Тончев Димитър
Игнат Поган
Руменов Делчев Иво
Original Assignee
„Демакс Холограми“ Ад
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by „Демакс Холограми“ Ад filed Critical „Демакс Холограми“ Ад
Priority to BG112497A priority Critical patent/BG67098B1/bg
Priority to EP17746365.0A priority patent/EP3535133B1/en
Priority to PCT/BG2017/050003 priority patent/WO2018201208A1/en
Priority to SI201730573T priority patent/SI3535133T1/sl
Priority to ES17746365T priority patent/ES2824779T3/es
Priority to PL17746365T priority patent/PL3535133T3/pl
Priority to RS20201303A priority patent/RS61014B1/sr
Priority to HUE17746365A priority patent/HUE052972T2/hu
Publication of BG112497A publication Critical patent/BG112497A/bg
Publication of BG67098B1 publication Critical patent/BG67098B1/bg

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/23—Identity cards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/24—Passports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/324—Reliefs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/328—Diffraction gratings; Holograms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/373—Metallic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/405—Marking
    • B42D25/425—Marking by deformation, e.g. embossing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/45—Associating two or more layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/50—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels
    • G02B30/56—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images the image being built up from image elements distributed over a 3D volume, e.g. voxels by projecting aerial or floating images
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1861—Reflection gratings characterised by their structure, e.g. step profile, contours of substrate or grooves, pitch variations, materials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Abstract

Изобретението се отнася до променлив оптичен елемент и намира приложение като декоративен и защитен елемент срещу фалшификация на документи, ценни книги, стоки и др. Той включва първа релефна дифракционна структура (1) с френелова структура от избран обект. Върху нея е добавена втора релефна дифракционна структура (4) с области (7), съответстващи на областите с еднакъв цвят от обекта и съставени от еднакви или различни по форма, размер и направление вдлъбнатини (5) с разстояние d между тях, където 0.l50 мюm > d > 10 мюm. Профилът на вдлъбнатините е формиран от 2 до 7 дискретни нива (6) с височина hi, където 0.02 мюm < hi < 1 мюm, като във всяка област (7) броят и височината hi на нивата (6) и разстоянието d са едни и същи и зависят от цвета на обекта в съответна област (7'). Нивата (6) могат да имат стъпаловиден профил. Вдлъбнатините (5) могат да бъдат подредени в двумерна матрица М с оси Х и У, разположени под ъгъл 45°>бета>135°, като 0,150 мюm>d>0,50 мюm и във всяка област (7) разстоянието d и ъгълът бета са еднакви.

Description

Област на техниката
Изобретението се отнася до променлив оптичен елемент, който формира цветно тримерно изображение на произволен обект и намира приложение като защитен елемент за удостоверяване на автентичност на стоки и документи и като декоративен елемент.
Предшестващо състояние на техниката
Променлив оптичен елемент е такъв елемент, който при различни условия на осветление и наблюдение (ъгъл на осветяване и ъгъл на наблюдение, спектър на осветяващия източник и др.) възстановява различно изображение, като може да възпроизвежда и различни оптически ефекти. Това го прави подходящ за използване като декоративен елемент, а също и като защитен елемент срещу фалшификация на стоки, лични документи, банкноти, ценни книжа, кредитни карти и др.
Известен е променлив оптичен елемент [US 2006/0056065 А1], включващ релефна дифракционна структура, формирана от улеи със стъпаловиден профил във вид на дифракционни зони на Френел, възстановяваща тримерно изображение на произволен обект. При осветяване с бяла светлина този оптичен елемент възстановява точно формата на обекта, но не и цвета му. Когато обектът е матов, възстановеното изображение е в различни степени на сивото, а когато обектът е с гладка повърхност възстановеното изображение е с цветни петна в цветовете на дъгата, поради дифракцията от структурата на оптичния елемент. За да може да възстанови тримерно изображение на произволен обект в цвят, оптичният елемент е разположен между два слоя, поне един от които е оцветен с цветна боя или пигмент. При осветяване с бяла светлина възстановеното от този оптичен елемент тримерно изображение на произволен обект е оцветено изцяло в един цвят, без връзка с истинския цвят на обекта. Известният променлив оптичен елемент не позволява да се формира качествено цветно триизмерно изображение на обект в повече от един цвят. Това ограничава художествените и естетически характеристики на дизайна. Освен това, за възстановяване на цветно изображение е необходимо да се използват цветни лакове или фолиа, което оскъпява оптичния елемент. Използването на цветни слоеве изисква допълнителен контрол при производството, което допълнително увеличава цената на крайния продукт.
Термини и определения
В настоящото изобретение са използвани термини и понятия в следното им значение.
Видим диапазон - диапазон на дължината на вълната на светлината λ от 380 пш до 750 пш.
Дължина на оптически път - произведение на физическата дължина и коефициентът на пречупване на средата, в която се разпространява светлината. Спектрален цвят - цвят е една доминираща дължина на вълната от видимия диапазон на светлината.
Неспектрален цвят - цвят, който е получен в резултат на смесване на два или повече спектрални цвята, в резултат на което се получава ненаситен цвят, например кафяв, лилав, пурпурен и т. н.
Черен цвят - цвят, който се характеризира със следните свойства:
• равномерна спектрална характеристика във видимия диапазон, в който спектралните компоненти имат отклонение от средната интензивност не повече от 10%;
• интензивността на светлината от изображение с черен цвят е не повече от 5% от интензивността на светлината от околните изображения.
Осветяване с бяла светлина - осветяване на променливия оптичен елемент с естествена насочена неполяризирана светлина.
Техническа същност на изобретението
Задача на настоящото изобретение е да създаде променлив оптичен елемент, който при осветяване с бяла светлина да възстановява вярно тримерно изображение на произволен обект, оцветено в различни предварително избрани цветове, в това число и неспектрални цветове, както и в черен цвят, така че възстановеното изображение да е с висока разрешаваща способност и острота и да е видимо в широк диапазон на промяна на ъгъла на наблюдение, като променливият оптичен елемент да е технологичен за масово производство. Друга задача на изобретението е да създаде оптичен защитен елемент за удос
Описания на издадени патенти за изобретения № 07.2/31.07.2020 товеряване на автентичност на стоки и документи, възпроизвеждащ вярно триизмерно изображение на произволен обект в различни цветове, в т. ч. и в черен цвят.
Задачата се решава като се създава променлив оптичен елемент, включващ първа релефна дифракционна структура, формирана от улеи във вид на дифракционни зони на Френел от произволен обект и възпроизвеждаща тримерно изображение на обекта чрез промяна на посоката на улеите и разстоянието между тях (фиг. 1 a, 1b). Ако се зададат определени височини и брой на стъпалата на тази дифракционна структура, тя ще възстанови триизмерно изображение на обекта в точните цветове, но формата му ще бъде изкривена - в някои места обектът ще бъде по-дебел, а в други по-тънък.
За да се избегне този ефект, върху първата релефна дифракционна структура е добавена по математически път втора релефна дифракционна структура. Тя се състои от области, включващи еднакви или различни по форма, размер и направление вдлъбнатини с разстояние d между тях, като границите на тези области съвпадат с границите на областите с еднакъв цвят от оригиналния обект (фиг. 1с). Разстоянието d между вдлъбнатините определя ъгъла, под който дифрактира светлината и се вижда съответния цвят. По практически съображения - за удобство на наблюдаване, за светлината от видимия диапазон разстоянието d се приема между 0.15 pm и 10 pm. Диапазонът на стойности на разстоянието d определя диапазона на ъгъла на наблюдение на променливия оптичен елемент. С увеличаване на разстоянието d, възстановеното изображение се приближава до огледалното отражение, като при d > 10 pm огледалният отблясък заслепява наблюдателя и му пречи да възприеме възстановено изображение. За възстановяване на обекти в градации на сиво и черно разстоянието d се избира в интервала от 0.15 pm до 0.5 pm. При възстановяване на обекти в контрастни наситени цветове разстоянието d се избира в интервала от 0,5 pm до 10 pm. Профилът на вдлъбнатините е формиран от N на брой дискретни нива, където N е между 2 и 7, като височината им h е между 0.02 pm и 1 pm. Разстоянието d между вдлъбнатините, броят N и височините h на нивата са едни и същи във всяка област и стойностите им се определят от цвета на обекта в съответната област. Така дифракциоината структура може да работи като спектрален филтър, който усилва светлинните вълни с определена дължина на вълната и намалява интензитета на другите в зависимост от броя и височината на нивата.
Когато профилът на вдлъбнатините е формиран само от две дискретни нива, т. е. при бинарен профил (виж фиг.2с), дифракционната структура дава само 0 и ±1 порядъци на дифракция на светлината. С увеличаване броя на нивата се появяват по-високи порядъци на дифракция и спектралната характеристика се променя - светлината от различните порядъци се смесва, в резултат на което цветът става по-бял и палитрата на достъпните цветове намалява.
Възможно е дискретните нива да образуват стъпаловиден профил, като височината на стъпалата s във всяка област с еднакъв цвят е еднаква и зависи от цвета на обекта в съответната област. Такава оцветяваща дифракционна структура има насочена диаграма на дифракция, т. е. светлината дифрактира само в един порядък. Това увеличава яркостта на дифракция от оцветяващата структура и позволява да се наблюдават различни цветове при различни условия на наблюдение. Така например, обектът може да има различно оцветяване в +1 и -1 порядъци на дифракция от променливия оптичен елемент.
Възможно е вдлъбнатините на втората релефна дифракционна структура да са подредени в двумерна матрица М с оси X и Y, при което разстоянието d между вдлъбнатините е в диапазона от 0.15 pm до 0.5 pm, а ъгълът β между осите X и Υ на матрицата М е в диапазона от 45° до 135°, като във всяка област с еднакъв цвят разстоянието d между вдлъбнатините и ъгълът β между осите X и Υ на матрицата М са еднакви. Тази втора релефна дифракционна структура позволява да се възстановява тримерно изображение на произволен обект в градации на сивото. Яркостта на цвета зависи от големината на ъгъл β. Яркостта намалява с приближаване стойностите на ъгъл β до 90°, като при β = 90° се получава най-тъмен цвят.
Възможно е вдлъбнатините да имат продълговата форма и да образуват дифракционна решетка, като съотношението между дължината L и ширината b е >10.
Променливият оптичен елемент може да е от метал или от прозрачен полимерен материал. Възможно е върху полимерния материал да е нанесено метално покритие, най-често от алуминий.
Възможно е върху металното покритие да е нанесено второ покритие от прозрачен диелектрик с
Описания на издадени патенти за изобретения № 07.2/31.07.2020 коефициент на пречупване по-голям от 1.8, като най-често се използва цинков сулфид (ZnS).
Възможно е променливият оптичен елемент да е от прозрачен полимерен материал с прозрачно диелектрично покритие, най-често ZnS. Този оптичен елемент възстановява цветно триизмерно изображение на обекта на пропускане или отражение.
Възможно е променливият оптичен елемент да е формиран в релефоприемащ слой, като над релефоприемащия слой са разположени последователно разделителен слой и носещ слой. Всички слоеве са от прозрачни полимерни материали. Обикновено релефоприемащият слой е от полимерен акрилат, разделителният слой е от восък, а носещият слой - от полиетилентерефталат (РЕТ). Върху променливият оптичен елемент е нанесено покритие, което може да бъде от метал, най-често алуминий, от диалектрик, най-често ZnS или метал и диалектрик, като последният е от страната на наблюдателя. Възможно е върху покритието да има самозалепващ слой. Този оптичен елемент е подходящ за използване като защитен елемент във вид на самозалепващ се стикер (винетки, стикери за етикети, стоки и др.).
Възможно е променливият оптичен елемент да е формиран в релефоприемащ слой, над който са разположени последователно защитен слой за предпазване от механични и химични въздействия, разделителен слой и носещ слой. Всички слоеве са от прозрачни полимерни материали. Обикновено релефоприемащият слой е от полимерен акрилат, защитният слой е от твърд полимер, най-често смес от акрилати с восък, разделителният слой е от восък, а носещият слой - от РЕТ. Върху променливият оптичен елемент е нанесено покритие. То може да бъде от метал, най-често алуминий, диалектрик, найчесто ZnS или метал и диалектрик, като последният е от страната на наблюдателя. Върху покритието има адхезивен слой от термоактивируемо лепило. Този оптичен елемент е подходящ за използване като защитен елемент за лични документи, банкноти и др. ценни книги.
Предимство на променливия оптичен елемент, съгласно изобретението е, че възстановява вярно цветно тримерно изображение на произволен обект в различни предварително избрани цветове, в това число и неспектрални цветове, както и в черен цвят, като възстановеното изображение е с висока разрешаваща способност и острота и е видимо в широк диапазон на промяна на ъгъла на наблюдение. Освен това, при наблюдение под различни ъгли позволява да се наблюдават динамични цветови ефекти - при накланяне или завъртане на оптичния елемент се наблюдават изображения с различен цвят. Създаденият оптичен елемент е технологичен за производство и може да се произвежда серийно на конвенционална технологична линия във вид на лента с холографски стикери или на фолио за топъл печат и е много подходящ да се използва в защитни елементи за удостоверяване на автентичност на стоки, лични документи и ценни книги.
Пояснение на приложените фигури
Изобретението е изяснено с приложените фигури, които само го поясняват, но не го ограничават, където:
Фигура 1а е аксонометричен поглед на триизмерен обект с три области с различен цвят;
Фигура 1b е поглед от горе на първата релефна дифракционна структура на променлив оптичен елемент, възстановяващ обекта от фиг. 1а;
Фигура Ice аксонометричен поглед на втората релефна дифракционна структура на променлив оптичен елемент, възстановяващ обекта от фиг. 1а;
Фигура 2а е напречен разрез по А-А на триизмерния обект от фиг. 1а;
Фигура 2Ь е напречен разрез на първата релефна дифракционна структура на променлив оптичен елемент, възстановяващ обекта от фиг. 1а;
Фигура 2с е напречен разрез на втората релефна дифракционна структура с бинарен профил на променлив оптичен елемент, възстановяващ триизмерния обект от фигура 1а;
Фигура 2d е напречен разрез на променлив оптичен елемент, възстановяващ на отражение обекта от фиг. 1а;
Фигура Зае напречен разрез по А-А на триизмерния обект от фиг. 1а;
Фигура ЗЬ е напречен разрез на първата релефна дифракционна структура на променлив оптичен елемент, възстановяващ обекта от фиг. 1а;
Описания на издадени патенти за изобретения № 07.2/31.07.2020
Фигура Зее напречен разрез на вариантно изпълнение на втората релефна дифракционна структура на променлив оптичен елемент, възстановяващ обекта от фигура 1а;
Фигура 3d е напречен разрез на вариантно изпълнение на променлив оптичен елемент, възстановяващ на пропускане изображение на обекта от фиг. 1а в различни цветове в зависимост от ъгъла на наблюдение;
Фигура 4а е аксонометричен поглед на триизмерен обект в черен цвят;
Фигура 4Ь е напречен разрез по В-В на триизмерния обект от фиг. 4а;
Фигура 4с е напречен разрез на първата релефна дифракционна структура (1) на променлив оптичен елемент, възстановяващ триизмерния обект от фиг. 1а;
Фигура 4d е аксонометричен поглед на вариантно изпълнение на втората релефна дифракционна структура във вид на двумерна матрица с продълговати вдлъбнатини, за които L >1ОЬ;
Фигура 4е е напречен разрез на променлив оптичен елемент, възстановяващ на отражение обекта от фиг. 4а;
Фигура 5а е напречен разрез по А-А на триизмерния обект от фиг. 1а;
Фигура 5Ь е напречен разрез на първата релефна дифракционна структура на променлив оптичен елемент, възстановяващ обекта от фиг. 1а;
Фигура 5с е аксонометричен поглед на вариантно изпълнение на втората релефна дифракционна структура с продълговати вдлъбнатини;
Фигура 5d е напречен разрез на вариантно изпълнение на променлив оптичен елемент, възстановяващ на отражение обекта от фиг. 1а в различни цветове в зависимост от ъгъла на наблюдение;
Фигура 6а е вариантно изпълнение на многослоен променлив оптичен елемент във вид на стикер;
Фигура 6Ь е вариантно изпълнение на многослоен променлив оптичен елемент във вид на фолио за топъл печат;
Примерни изпълнения на изобретението
На фигури 2а - 2d е показано едно примерно изпълнение на променлив оптичен елемент, съгласно изобретението, формиран върху метална повърхност. Той се състои от първа релефна дифракционна структура 1, формирана от улеи 2 във вид на дифракционни зони на Френел от избрания обект 3, в случая графичен знак Р, включващ три области с различен цвят - например наситено жълт, наситено оранжев и наситено лилав.
Върху първата релефна дифракционна структура 1 е добавена математически втора релефна дифракционна структура 4, която включва три области 7 с бинарен профил на вдлъбнатините 5, т .е. броят на нивата N=2, като височините h на нивата във всяка от областите 7 са различни - в първата област височината hj = 0.22 pm, във втората област h2= 0.265 pm, а в третата област h3 = 0.29 pm. Разстоянието d между вдлъбнатините 5 във всички области 7 е между 1 pm и 5 pm. Областите от втората релефна дифракционна структура отговарят на областите от обекта 3 с еднакъв цвят.
При осветяване с бяла светлина на този променлив оптичен елемент, в резултат на дифракция на светлината наблюдателят може да види на отражение обемно изображение на графичен знак Р, което съответства по форма и цвят на избрания обект 3. В случая възстановеното триизмерно изображение ще бъде в наситен жълт, оранжев и лилав цвят и може да се наблюдава в широк диапазон на ъгъла на наблюдение.
На фигури За - Зее показано друго примерно изпълнение на променлив оптичен елемент, съгласно изобретението. Той се състои от първа релефна дифракционна структура 1, формирана от улеи 2 във вид на дифракционни зони на Френел от избрания обект 3, в случая графичен знак Р, който включва три области 7 с различен цвят, например светложълт, наситено оранжев и светлолилав.
Върху първата релефна дифракционна структура 1 е добавена математически втора релефна дифракционна структура 4, която се състои от три области 71, 72, 73, отговарящи на областите 71’, 72’ и 73’от обекта, които са с различен цвят. В областта 71 профилът на вдлъбнатините 5 е стъпаловиден, като нивата 6 са четири на брой, а височината s на стъпалото е 0.145 pm. В областта 73 профилът е също стъпаловиден, нивата 6 са три на брой, а височината s на стъпалото е 0.130 pm. Във втората об
Описания на издадени патенти за изобретения № 07.2/31.07.2020 ласт 72 профилът на вдлъбнатините 5 е бинарен, те. нивата 6 са две на брой, като височината h между тях е 0.265 pm. Разстоянието d между вдлъбнатините 5 във всички области 7 е между 2 pm и 10 pm. Променливият оптичен елемент е от прозрачно полимерно фолио, върху което е нанесено покритие от ZnS с дебелина 0.06 pm. При осветяване с бяла светлина наблюдателят може да види на пропускане обемно изображение на избрания обект с динамични цветови ефекти в зависимост от ъгъла на наблюдение. Когато ъгълът на наблюдение е между 0° и 90° наблюдателят ще вижда възстановено триизмерно изображение на обекта, като отделните цветови области ще бъдат оцветени съответно в светложълто, наситено оранжево и сиво. При ъгъл на наблюдение между 90° и 180° наблюдателят ще вижда първата област в черно, втората в наситено оранжево, а третата в светло лилаво.
Ако покритието е от метал или този оптически елемент се отпечата върху метална повърхност, ще се наблюдава същия ефект на възстановеното изображение, но на отражение.
На фигури 4а - 4е е показано друго примерно изпълнение на променлив оптичен елемент, съгласно изобретението. Той се състои от първа релефна дифракционна структура 1, формирана от улеи 2 във вид на дифракционни зони на Френел от избрания триизмерен обект 3, в случая графичен знак Р в черно. Върху първата релефна дифракционна структура 1 е добавена математически втора релефна дифракционна структура 4, която е във вид на двумерна матрица М с бинарен профил на вдлъбнатините 5, като разстоянията dx и dy между вдлъбнатините 5 съответно по осите X и Y е 0.35 pm, а ъгълът β между осите X и Υ на матрицата М е 90°. Така генерираният оптически елемент може да е формиран върху метална повърхност или да е от полимер с метално или диелектрично покритие. При осветяване с бяла светлина на оптичния елемент, съгласно това примерно изпълнение, наблюдателят може да види на отражение обемно изображение, което съответства по форма и цвят на оригиналния обект - графичният знак Р в черен цвят.
На фигури 5а - 5d е показано друго примерно изпълнение на променлив оптичен елемент, съгласно изобретението. Той се състои от първа релефна дифракционна структура 1, формирана от улеи 2 във вид на дифракционни зони на Френел от избран произволен обект 3, в случая графичен знак Р от фиг. 1 а, който включва три области с различен цвят. Върху първата релефна дифракционна структура 1 е добавена математически втора релефна дифракционна структура 4 във вид на дифракционна решетка, съставена от продълговати вдлъбнатини 5, която включва три области 74, 75 и 76, съответстващи на областите 74’, 75’ и 76’ от обекта 3 с еднакъв цвят. Областта 74 е съставена от дифракционна решетка с бинарен профил, като височината h на нивата 6 е 0.15 pm, а разстоянието d между вдлъбнатините 5 е 1 pm и вдлъбнатините 5 са разположени под ъгъл а = 30° спрямо избрано направление. Областите 75 и 76 са съставени от дифракционни решетки с бинарен профил със същата височина h на нивата 6 и същото разстояние d между вдлъбнатините 5, но вдлъбнатините 5 са разположени съответно под ъгъл а = 0° и а = -30°.
Този оптичен елемент може да е формиран върху метална повърхност или да е от полимер с метално или диелектрично покритие. При осветяване с бяла светлина наблюдателят ще види на отражение обемно изображение, което променя цветовете на отделните области по предварително зададен алгоритъм при промяна на ъгъла на наблюдение.
В едно предпочитано изпълнение, изяснено на фиг. 6, променливият оптичен елемент е формиран в релефоприемащ прозрачен полимерен слой 8. Над този слой са разположени последователно разделителен слой 10 от восък и носещ слой 11 от РЕТ. Върху променливия оптичен елемент има метално покритие 14 от алуминий с дебелина 0.05 pm. Върху металното покритие 14 има самозалепващ слой 12. Този оптичен елемент е подходящ за използване като защитен елемент за лични документи, банкноти и др. ценни книги.
В друго предпочитано изпълнение, изяснено на фиг. 7, променливият оптичен елемент е формиран в релефоприемащ прозрачен полимерен слой 8. Над релефоприемащия слой 8 са разположени последователно защитен слой 9 от прозрачен твърд полимер, който го предпазва от механични и химични въздействия, разделителен слой 10 от восък и носещ слой 11 от РЕТ. Върху променливия оптичен елемент има диелектрично покритие 13 от ZnS с дебелина 0.06 pm, като върху диелектричното покритие 13 е нанесено метално покритие 14 от А1 с дебелина 0.05 pm. Върху металното покритие 14
Описания на издадени патенти за изобретения № 07.2/31.07.2020 има адхезивен слой 12 от термоактивируемо лепило. Този променлив оптичен елемент е подходящ за използване като защитен елемент за лични документи, банкноти и др. ценни книги.
Получаване и използване
По математически път се създава тримерен математически модел от избрания обект 3, от споменатия тримерен математически модел се генерира описание на релефа на първата релефна дифракционна структура 1 и се избира желаната палитра на цветовете на обекта 3. За всеки цвят от палитрата се генерира втора релефна дифракционна структура 4, която се добавя математически върху релефа на първата релефна дифракционна структура 1. Полученият сумарен релеф се записва по известни технологии, например чрез оптическа литография, интерференционна литография, електроннолъчева литография и др., върху слой резист, нанесен върху стъклена пластина. След проявяване, на повърхността на резиста се получава физически релеф. От пластината с резист по електрохимичен път този релеф се копира върху никелова матрица, която може да се използва за масово производство на променливия оптичен елемент чрез стандартна технология и стандартно оборудване за производство на релефни холограми и защитни оптични елементи. Релефът от никеловата матрица се щампова върху прозрачно полимерно фолио за топъл печат или фолио за стикери, които могат да се използват за защита и декорация на документи, ценни книжа или стоки.
Върху така създаденият релеф по метода на вакуумно изпарение може да се нанесе покритие от диелектрик, най-често от ZnS или от метал, най-често А1. Когато покритието е диелектрик променливият оптичен елемент е прозрачен и при осветяване с бяла светлина може да възстановява цветно изображение на обекта както на пропускане, така и на отражение. При метално покритие променливият оптичен елемент е с най-висока отразяваща способност и при осветяване с бяла светлина възстановеното изображение се наблюдава на отражение. За получаване на по-контрастни цветове и черен цвят с нисък интензитет се използва двуслойно покритие - слой метал и слой диелектрик, като последният е от страната на наблюдателя.
Никеловата матрица може да се щампова и директно върху полимерно фолио със съответното покритие.
За да се получи променлив оптичен елемент във вид на фолио за топъл печат или на самозалепващ се стикер, върху покритието се нанася съответно термоактивируемо или самозалепващо се лепило. Така създаденият променлив оптичен елемент се залепва върху обекта, който трябва да се защити, да се удостовери автентичността му или да се декорира (стока, опаковка, документ, ценна книга и др.).
При осветяване на променливия оптичен елемент с насочена бяла светлина, наблюдателят може да види на отражение или на пропускане, в зависимост от вида на материала и/или покритието, обемно изображение, което съответства по форма и цвят на избрания обект, като може да се наблюдават и предварително зададени динамични ефекти.
Описания на издадени патенти за изобретения

Claims (9)

Патентни претенции
1. Променлив оптичен елемент, състоящ се от първа релефна дифракционна структура (1), включваща улеи (2) във вид на дифракционни зони на Френел от произволен обект (3), и възстановяващо тримерно изображение на обекта (3), характеризиращ се с това, че върху първата релефна дифракционна структура (1) е добавена втора релефна дифракционна структура (4), състояща се от области (7) с граници, съвпадащи с границите на областите с еднакъв цвят (7’) от обекта (3), при което областите (7) включват еднакви или различни по форма, размер и направление вдлъбнатини (5) с разстояние d между тях, където 0.150 pm < d < 10 pm, при което профилът на вдлъбнатините (5) е формиран οτΝ на брой дискретни нива (6) е височина h, където 2 < N < 7, а 0.02 pm < h < 1 pm, като във всяка област (7) разстоянието d, броят N на нивата (6) и височината h на нивата (6) са едни и същи, като стойностите зависят от цвета на обекта (3) в съответната област (7’).
2. Променлив оптичен елемент съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че нивата (6) образуват стъпаловиден профил, като височината s; на стъпалата във всяка област (7) е еднакъв цвят е еднаква и зависи от цвета на обекта (3) в съответната област (7’).
3. Променлив оптичен елемент съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че вдлъбнатините (5) са подредени в двумерна матрица М с оси X и Y, разположени под ъгъл β, където 45° > β > 135°, при което разстоянието dee диапазона 0.15 pm > d > 0.5 pm и във всяка област (7) разстоянието d между вдлъбнатините (5) и ъгълът β между осите X и Υ са едни и същи.
4. Променлив оптичен елемент съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че ъгъл β = 90°.
5. Променлив оптичен елемент съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че вдлъбнатините (5) са с продълговата форма, като съотношението между дължината L и ширината b на вдлъбнатините (5) е > 10.
6. Променлив оптичен елемент съгласно претенции от 1 до 5, характеризиращ се с това, че е от метал или прозрачен полимерен материал или от полимерен материал с метално покритие (14).
7. Променлив оптичен елемент съгласно претенция 6, характеризиращ се с това, че върху оптичния елемент има прозрачно диелектрично покритие (13) от материал с коефициент на пречупване η > 1.8.
8. Променлив оптичен елемент съгласно претенции от 1 до 7, характеризиращ се с това, че е формиран в прозрачен релефоприемащ полимерен слой (8), като над релефоприемащия слой (8) са разположени последователно разделителен слой (10) от восък и носещ слой (11) от PET, а върху променливия оптичен елемент има самозалепващ слой (12).
9. Променлив оптичен елемент съгласно претенции от 1 до 7, характеризиращ се с това, че е формиран в прозрачен релефоприемащ полимерен слой (8), като над релефоприемащия слой (8) са разположени последователно защитен слой (9) от прозрачен твърд полимер, разделителен слой (10) от восък и носещ слой (11) от PET, а върху променливия оптичен елемент има адхезивен слой (12) от термоактивируемо лепило.
BG112497A 2017-05-03 2017-05-03 Променлив оптичен елемент BG67098B1 (bg)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112497A BG67098B1 (bg) 2017-05-03 2017-05-03 Променлив оптичен елемент
EP17746365.0A EP3535133B1 (en) 2017-05-03 2017-06-15 Optical variable device
PCT/BG2017/050003 WO2018201208A1 (en) 2017-05-03 2017-06-15 Optical variable device
SI201730573T SI3535133T1 (sl) 2017-05-03 2017-06-15 Optično spremenljiva naprava
ES17746365T ES2824779T3 (es) 2017-05-03 2017-06-15 Dispositivo variable óptico
PL17746365T PL3535133T3 (pl) 2017-05-03 2017-06-15 Zmienne urządzenie optyczne
RS20201303A RS61014B1 (sr) 2017-05-03 2017-06-15 Optički promenljivi uređaj
HUE17746365A HUE052972T2 (hu) 2017-05-03 2017-06-15 Optikailag változó eszköz

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112497A BG67098B1 (bg) 2017-05-03 2017-05-03 Променлив оптичен елемент

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG112497A BG112497A (bg) 2018-11-30
BG67098B1 true BG67098B1 (bg) 2020-06-30

Family

ID=59506017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG112497A BG67098B1 (bg) 2017-05-03 2017-05-03 Променлив оптичен елемент

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP3535133B1 (bg)
BG (1) BG67098B1 (bg)
ES (1) ES2824779T3 (bg)
HU (1) HUE052972T2 (bg)
PL (1) PL3535133T3 (bg)
RS (1) RS61014B1 (bg)
SI (1) SI3535133T1 (bg)
WO (1) WO2018201208A1 (bg)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10254500B4 (de) 2002-11-22 2006-03-16 Ovd Kinegram Ag Optisch variables Element und dessen Verwendung
CZ2004869A3 (cs) * 2004-08-06 2006-03-15 Optaglio S. R .O. Zpusob vytvorení trojrozmerného obrazu, difraktivní prvek a zpusob jeho vytvorení
FR2959830B1 (fr) * 2010-05-07 2013-05-17 Hologram Ind Composant optique d'authentification et procede de fabrication dudit composant
DE102012108169A1 (de) * 2012-09-03 2014-05-28 Ovd Kinegram Ag Sicherheitselement sowie Sicherheitsdokument
FR3019496A1 (fr) * 2014-04-07 2015-10-09 Hologram Ind Composant optique de securite a effet reflectif, fabrication d'un tel composant et document securise equipe d'un tel composant
GB2540104A (en) * 2014-05-16 2017-01-04 Innovia Security Pty Ltd Hybrid security device for security documents or token
GB2545387A (en) * 2015-07-24 2017-06-21 De La Rue Int Ltd Security device and method of manufacturing thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018201208A1 (en) 2018-11-08
EP3535133B1 (en) 2020-09-30
HUE052972T2 (hu) 2021-05-28
RS61014B1 (sr) 2020-11-30
ES2824779T3 (es) 2021-05-13
PL3535133T3 (pl) 2021-05-04
EP3535133A1 (en) 2019-09-11
BG112497A (bg) 2018-11-30
SI3535133T1 (sl) 2021-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8526085B2 (en) Grid image
KR101129148B1 (ko) 광학 보안 부재 및 은닉 정보의 시각화용 시스템
CA2179566C (en) Information carrier with diffraction structures
CA2233720C (en) Optically variable surface pattern
AU2001231674B2 (en) Pattern
CA2898797C (en) Security device
CA3073365A1 (en) Optical switch devices
KR20180029062A (ko) 광학 제품, 광학 제품을 제작하기 위한 마스터, 그리고 마스터 및 광학 제품을 제조하기 위한 방법
CA2723474C (en) Optical security element
US10859851B2 (en) Optical products, masters for fabricating optical products, and methods for manufacturing masters and optical products
US10207531B2 (en) Security device
JP5143855B2 (ja) 表示体及びラベル付き物品
JP2016505161A (ja) 加飾エレメント及び加飾エレメントを備えるセキュリティドキュメント
DE102009056934A1 (de) Sicherheitselement, Wertdokument mit einem solchen Sicherheitselement sowie Herstellungsverfahren eines Sicherheitselementes
JPH02165987A (ja) 光学的に可変な面パターン
EP3871897B1 (en) Display, article, original plate, and method for producing original plate
AU2017270014A1 (en) Optical security component and method for manufacturing such a component
CN111032365A (zh) 反射可见的光学安全部件、该部件的制造及配备该部件的安全文件
CN111032364B (zh) 光学可变的透视防伪元件和数据载体
BG67098B1 (bg) Променлив оптичен елемент
US20140103634A1 (en) Structured color filter device
CN113056376A (zh) 光学可变元件、安全文件、用于制造光学可变元件的方法、用于制造安全文件的方法
RU2071920C1 (ru) Оптически изменяющийся орнамент