BRPI0520899B1 - Image presentation and microophone security system - Google Patents

Description

SISTEMA DE APRESENTAÇÃO DE IMAGEM E DE SEGURANÇA MICROÓPTICA - "Dividido do PI 0503224-5, depositado em 01/06/2005" CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção relaciona-se a um sistema micro-óptico de magnificação sintética que, em uma versão exemplar, é formado como uma película polimérica. Os efeitos ópticos desusados fornecidos pelas várias versões da revelação podem ser utilizados como um dispositivo de segurança para autenticação aberta ou oculta de dinheiro, documentos e de produtos bem como o aprimoramento visual de produtos, embalagens, material impresso, e bens de consumo.

HISTÓRICO Vários materiais ópticos foram empregados para fornecer a autenticação de dinheiro e de documento, para identificar e distinguir produtos autênticos de produtos falsificados, e fornecer o aprimoramento visual de artigos fabricados e embalagens. Exemplos incluem exibições holográficas, e outros sistemas de imagem que envolvem estruturas lenticulares e malhas de microlentes esféricas. As exibições holográficas tornaram-se prevalentes para utilização com cartões de crédito, carteiras de motoristas, e etiquetas de roupas.

Um exemplo de uma estrutura lenticular para a segurança de documentos é revelada na Patente dos Estados Unidos número 4.892.336 para Kaule, et al., direcionado a um fio de segurança para embutir dentro de um documento para fornecer medidas antifalsificação. O fio de segurança é transparente, tendo um padrão impresso em um lado, no lado oposto, uma estrutura de lente lenticular coordenada com o padrão impresso. A estrutura de lente lenticular é descrita como compreendida de uma pluralidade de lentes cilíndricas paralelas, ou alternativamente lentes esféricas ou hexagonais (favos). A Patente dos Estados Unidos número 5.712.731 para Drinkwater, et al. revela um dispositivo de segurança que inclui uma malha de micro-imagens acopladas a uma malha de microlentes substancialmente esféricas. As lentes também poderão ser lentes astigmáticas. As lentes são, cada uma, tipicamente de 50 a 250 pm e com um comprimento focal de tipicamente 200 pm.

Todas essas abordagens sofrem de restrições similares. Elas resultam em uma estrutura relativamente espessa que não é particularmente adequada para uso com a autenticação de documentos. Sua utilização de lentes cilíndricas ou esféricas fornece um campo de visão estreito que resulta em imagens desfocadas e que exigem alinhamento exato e difícil do ponto focal das lentes com as imagens associadas. Adicionalmente, eles não se comprovaram ser particularmente eficazes como medidas de segurança ou de antifalsificação.

Em vista dessas e de outras deficiências, existe uma necessidade na indústria para materiais ópticos seguros e visualmente singulares que podem facilitar a autenticação aberta de papel moeda, documentos, artigos manufaturados, e produtos e para materiais ópticos que fornecem o aprimoramento visual de artigos e produtos manufaturados e embalagens.

SUMÁRIO A presente revelação relaciona-se a um material de película que utiliza uma malha regular bidimensional de lentes não cilíndricas para aumentar micro-imagens, aqui denominadas ícones, e formar uma imagem sinteticamente magnifiçada através do desempenho unido de uma multiplicidade de sistemas de lentes individuais e de imagem de ícone. As imagens sinteticamente magnifiçadas e o fundo que as circunda podem ser sem cores ou colorido, e uma ou ambas as imagens e o fundo que as circunda podem ser transparentes, translúcidos, pigmentados, fluorescente, fosforescente, exibir cores opticamente variáveis, metalizado, ou substancialmente retrorefletivo. O material que exibe imagens coloridas em um fundo transparente ou tingido é particularmente bem adequado para utilização em combinação com informação impressa subjacente. Quando uma peça desse material é aplicada sobre informação impressa tanto a informação impressa como as imagens são vistas ao mesmo tempo em um relacionamento espacial ou dinâmico de movimento um ao outro. 0 material deste tipo também pode ser sobre-impresso, isto é, ter impressão aplicada na superfície mais superior (lente) do material. Alternativamente, o material que exibir imagens coloridas (de qualquer cor, incluindo o branco e o preto) em um fundo translúcido ou substancialmente opaco de cor diferente é particularmente bem adequado para utilização apenas ele sozinho ou com informação sobre-impressa, não em combinação com informação impressa subjacente. A magnitude da magnificação sintética alcançada pode ser controlada pela seleção de um número de fatores, incluindo o grau de "esconso" entre os eixos de simetria da malha de lente e os eixos de simetria da malha do ícone. Malhas periódicas regulares possuem eixos de simetria que definem linhas que o padrão poderia ser refletido ao redor sem mudar a geometria básica do padrão, que no ideal de malhas são de extensão infinita. Uma malha quadrada, por exemplo, pode ser refletida ao redor de qualquer diagonal de qualquer quadrado sem mudar a orientação relativa da malha se os lados dos quadrados estão alinhados com os eixos x e y do plano, então os lados dos quadrados ainda estarão alinhados com aqueles eixos após a reflexão, com a suposição de que todos os lados são idênticos e indistinguíveis.

Em vez de espelhar a malha quadrada a malha pode ser girada através de um ângulo igual ao ângulo entre os eixos de simetria do mesmo tipo. No caso de uma malha quadrada, a malha pode ser girada através de um ângulo de 90 graus, o ângulo entre diagonais, para chegar a uma orientação da malha que é indistinguível da malha original. De modo similar, uma malha de hexágonos regulares pode ser espelhada ou girada ao redor de um número de eixos de simetria, incluindo as "diagonais" do hexágono (as linhas que conectam vértices opostos) ou "divisores de ponto médio" (linhas que conectam entre os pontos centrais das faces em lados opostos do hexágono). O ângulo entre os eixos de simetria de qualquer tipo é de sessenta graus (60°) resulta em uma orientação de malha que é indistinguível da orientação original.

Se uma malha de lente e uma malha de ícone estão inicialmente dispostas com sua dimensão planar definindo seus respectivos planos x-y, um dos eixos de simetria sendo escolhido para representar o eixo x da primeira malha, o tipo correspondente de eixo de simetria (por exemplo, eixo diagonal de simetria) sendo escolhido para representar o eixo x da segunda malha, com as duas malhas separadas por uma distância substancialmente uniforme na direção do eixo x, então as malhas são tidas como tendo zero esconso se os eixos x das malhas parecem ser paralelos um ao outro quando as malhas são visualizadas ao longo da direção do eixo z. No caso de malhas hexagonais, a rotação de uma malha através de um ângulo de 60 graus, ou múltiplos dele coloca as malhas em alinhamento novamente, de modo que não há esconso, exatamente como não há esconso para uma rotação de 90 graus, ou múltiplos deste, no caso de malhas quadradas. Qualquer falta de alinhamento angular entre os eixos x que é diferente destas "rotações de esconso zero" é denominada de esconso. Um pequeno esconso, como o de 0,06 grau, pode criar uma grande magnificação, em excesso de l,000x. Outros fatores, como as escalas relativas das duas malhas e o F# da lente, podem afetar tanto a magnificação da imagem sintética como sua rotação, movimento ortoparaláctico, e profundidade visual aparente. Há um número de efeitos visuais distintos que podem ser fornecidos pelo presente material (subseqüentemente referido como "Unison" para o material em geral, ou pelos nomes "Unison Motion", "Unison Deep", "Unison SuperDeep", "Unison Float", "Unison SuperFloat", "Unison Levitate", "Unison Morph", e "Unison 3-D" para o material Unison que apresentam esses efeitos respectivos), e suas várias versões que produzem cada um desses efeitos, geralmente descritos conforme segue: Unison Motion apresenta imagens que mostram movimento ortoparaláctico (OPM) - quando o material é inclinado as imagens se movem em uma direção de inclinação que parece ser perpendicular à direção prevista pelo paralax normal. Unison Deep e SuperDeep apresentam imagens que parecem repousar em um plano espacial que é visualmente mais fundo do que a espessura do material. Unison Float e SuperFloat apresentam imagens que parecem repousar em um plano espacial que está a uma distância acima da superfície do material; e Unison Levitate apresenta imagens que oscilam de Unison Deep (ou SuperDeep) o Unison Float (ou SuperFloat) à medida que o material é girado através de um ângulo dado (por exemplo, 90 graus), depois retornando para Unison Deep (ou SuperDeep) de novo à medida que o material é outra vez girado pela mesma quantidade. Unison Morph apresenta imagens sintéticas que mudam a forma, o formato ou a dimensão à medida que o material é girado ou visualizado de pontos de vista diferentes. Unison 3-D apresenta imagens que mostram uma estrutura tridimensionada em grande escala, como a imagem de uma face. Múltiplos efeitos Unison podem ser combinados em uma película, como a película que incorpora múltiplos planos de imagem Unison Motion que podem ser diferentes na forma, na cor, na direção do movimento, e na magnificação. Outra película pode combinar um plano de imagem Unison Deep com um plano de imagem Unison Float, enquanto ainda outra película pode ser projetada para combinar camadas de Unison Deep, Unison Motion, e de Unison Float, na mesma cor ou em cores diferentes, essas imagens tendo os mesmos elementos gráficos ou elementos gráficos diferentes. A cor, o projeto gráfico, o efeito visual, a magnificação, e outros elementos visuais de planos de imagem múltipla são em grande parte independentes, com poucas exceções, planos desses elementos visuais podem ser combinados de maneiras arbitrárias.

Para muitas aplicações de papel moeda, documentos e segurança de produto é desejável que a espessura total da película seja inferior a 50 mícrons (também aqui referido como "μ", ou "um"), por exemplo, inferior a cerca de 45 mícrons, e como um outro exemplo na faixa de cerca de 10 mícrons a cerca de 40 mícrons. Isto pode ser efetuado, por exemplo, através da utilização de elementos de focalização tendo um diâmetro base efetivo inferior a 50 mícrons, um outro exemplo inferior a 30 mícrons, e ainda como um outro exemplo, de cerca de 10 mícrons a cerca de 30 mícrons. Como outro exemplo, um elemento de focalização tendo um comprimento focal inferior a cerca de 40 mícrons, e como um outro exemplo tendo um comprimento focal de cerca de 10 a menos de cerca de 30 mícrons, podem ser utilizados. Em um exemplo particular, elementos de focalização tendo um diâmetro base de 35 mícrons e um comprimento focal de 30 mícrons podem ser utilizados. Uma versão alternativa, híbrida refrativa/difrativa pode ser feita tão fina quanto 8 mícrons.

As películas aqui são altamente resistentes à falsificação por causa de sua estrutura multicamada complexa e seus elementos de alta proporção de aspecto que não são suscetíveis de reprodução pelos sistemas de fabricação comumente disponíveis.

Assim, o presente sistema fornece um sistema micro-óptico preferivelmente na forma de uma película polimérica tendo uma espessura que, quando visualizada pelo olho nu na luz reflectiva ou transmitida projeta uma ou mais imagens que: i. mostram movimento ortoparaláctico (Unison Motion); ii. parecem situar-se em um plano espacial mais profundo que a espessura da película polimérica (Unison Deep e Unison SuperDeep); iii. parecem situar-se em um plano espacial acima de uma superfície da película polimérica (Unison Float e Unison SuperFloat); iv. oscilam entre um plano espacial mais profundo que a espessura da película polimérica e um plano espacial acima de uma superfície da película à medida que a película é girada em termos de azimute (Unison Levitate); v. transformam de uma forma, formato, dimensão, cor (ou alguma combinação dessas propriedades) em uma forma, formato, dimensão ou cor diferente (ou alguma combinação dessas propriedades) (Unison Morph), e/ou; vi. parecem ter tridimensionalidade realista (Unison 3-D) . A presente revelação mais particularmente fornece um sistema e método micro-óptico de magnificação sintética de fazer o mesmo, que compreende: (a) um ou mais espaçadores ópticos; (b) uma micro-imagem compreendida de uma malha planar periódica de uma pluralidade de ícones de imagem tendo um eixo de simetria ao redor de pelo menos um de seus eixos planares, e posicionado sobre ou ao lado do espaçador óptico; e (c) uma malha planar periódica de elementos de focalização de ícone de imagem tendo um eixo de simetria ao redor de pelo menos um de seus eixos planares, o eixo de simetria sendo o mesmo eixo planar que aquele da malha planar de micro imagem, cada elemento de focalização sendo tanto um elemento de focalização multi-zonal de base de polígono, uma lente que fornece um campo de visão aumentado sobre a largura do ícone de imagem associado de modo que as bordas periféricas do ícone de imagem associado não caem fora da visão, ou um elemento de focalização asférico tendo um diâmetro efetivo inferior a 50 mícrons. O sistema pode incluir um ou mais dos efeitos mencionados anteriormente. Um método é fornecido pelo qual os ditos efeitos podem ser seletivamente incluídos dentro do sistema. A presente revelação ainda fornece um dispositivo de segurança adequado para pelo menos incorporação parcial em ou sobre, e para uso sobre ou em associação com um documento de segurança, rótulo, fita de rasgar, dispositivo indicador de calçamento, dispositivo selador, ou outro dispositivo de autenticação ou de segurança, que compreende pelo menos um sistema micro-óptico, conforme definido acima. Mais particularmente, a presente revelação fornece um dispositivo e método de segurança de documento de fazer o mesmo, que compreende: (a) um ou mais espaçadores ópticos; (b) uma micro imagem compreendida de uma malha planar periódica de uma pluralidade de ícones de imagem tendo um eixo de simetria ao redor de pelo menos um de seus eixos planares, e posicionada em ou ao lado do espaçador óptico; e (c) uma malha planar periódica de elementos de focalização de ícone de imagem tendo um eixo de simetria ao redor de pelo menos um de seus eixos planares, o eixo de simetria sendo o mesmo eixo planar que aquele da malha planar de micro imagem, cada elemento de focalização sendo quer um elemento de focalização multi-zonal de base de polígono, uma lente que fornece um campo de visão aumentado sobre a largura do ícone de imagem associado de modo que as bordas periféricas do ícone de imagem associado não caem fora da visão, ou um elemento de focalização asférico tendo um diâmetro efetivo inferior a 50 mícrons.

Adicionalmente, a presente revelação fornece um dispositivo de aprimoramento visual que compreende pelo menos um sistema micro-óptico, conforme definido acima e tendo os efeitos descritos acima, para o aprimoramento visual de roupa, produtos da pele, documentos, material impresso, bens manufaturados, embalagem, exibições de ponto de venda, publicações, dispositivos de propaganda, bens esportivos, documentos financeiros, e cartões de transações, e todos os demais bens.

Também é fornecido um documento de segurança ou rótulo tendo pelo menos um dispositivo de segurança, conforme definido acima, pelo menos parcialmente embutido nele e/ou nele montado.

Outros recursos e vantagens da presente revelação serão aparentes para alguém de habilidade ordinária da seguinte descrição detalhada e desenhos acompanhantes.

Outros sistemas, dispositivos, métodos, características e vantagens serão ou tornar-se-ão aparentes para alguém com habilidade na tecnologia quando do exame dos desenhos seguintes e da descrição detalhada. Pretende- se que todos esses sistemas, métodos, características, e vantagens adicionais sejam incluídos dentro desta descrição, estejam dentro do escopo da presente revelação, e sejam protegidos pelas reivindicações acompanhantes. A menos que seja definido de outra forma, todos os termos técnicos e científicos aqui utilizados têm o mesmo significado conforme comumente compreendidos por alguém de habilidade ordinária na tecnologia ao qual a invenção pertence. Todas as publicações, pedidos de patente, patentes e outras referências aqui mencionadas são incorporadas por referência em sua inteireza. No caso de conflito, a presente especificação, incluindo definições, controlará. Além disso, os materiais, os métodos e os exemplos são apenas ilustrativos e não pretendem ser limitativos.

DESCRIÇÃO SUCINTA DAS FIGURAS

Muitos aspectos da revelação podem ser mais bem compreendidos com referência aos desenhos. Os componentes nos desenhos não estão necessariamente em escala, a ênfase em vez disso sendo colocada sobre ilustrar claramente os princípios da presente revelação. Ademais, nos desenhos, números de referência iguais designam partes correspondentes por todas as várias visões. A Figura la é uma seção transversal de um sistema micro-óptico que exemplifica uma versão da presente revelação que fornece movimento ortoparaláctico das imagens do sistema. A Figura lb é uma visão de corte isométrico da versão da Figura la. A Figura 2a ilustra um efeito de movimento de imagem sintética ortoparaláctico da versão das Figuras la-b.

As Figuras 2b-c ilustram os efeitos visuais das versões Deep e Float do presente sistema.

As Figuras 2d-f ilustram os efeitos visuais obtidos pelo giro de uma versão Levitate do presente sistema.

As Figuras 3a-i são visões planas que mostram várias versões e fatores de enchimento de diferentes padrões de malhas bidimensionais simétricas de lentes do presente sistema. A Figura 4 é um gráfico que ilustra diferentes combinações de efeitos das versões Deep, Unison, Float e Levitate produzidos pela variação entre a proporção do período de elemento de ícone e do período de lente.

As Figuras 5a-c são visões planas que ilustram como a magnificação sintética das imagens de ícones pode ser controlada pelo ângulo relativo entre os eixos da malha de lente e da malha do ícone do presente sistema.

As Figuras 6a-c são visões planas que ilustram uma versão que efetua um efeito de morphing de imagens sinteticamente magnifiçadas do presente sistema.

As Figuras 7a-c são seções transversais que mostram várias versões da camada de ícone do presente sistema.

As Figuras 8a-b são visões planas que ilustram versões de elemento de ícone tanto "positivo" como "negativo". A Figura 9 é uma visão em seção transversal que ilustra uma versão de um material multi-nível para criar regiões de uma imagem sinteticamente magnificada tendo diferentes propriedades. A Figura 10 é uma visão em seção transversal que ilustra outra versão de um material multi-nível para criar regiões de uma imagem sinteticamente magnificada tendo diferentes propriedades.

As Figuras lla-b são visões em seção transversal que mostram versões da óptica reflectiva e da óptica de furo de alfinete do presente sistema.

As Figuras 12a-b são visões em seção transversal que comparam as estruturas de uma versão do material todo refrativo com uma versão do material híbrido refrativo/refletivo. A Figura 13 é uma visão em seção transversal que mostra uma versão de material que indica adulteração "descascar para revelar". A Figura 14 é uma visão em seção transversal que ilustra uma versão de material que indica adulteração "descascar para mudar".

As Figuras 15a-d são visões em seção transversal que mostram várias versões de sistemas bilaterais.

As Figuras 16a-f são visões em seção transversal e visões planas correspondentes que ilustram três métodos diferentes para criar padrões de elemento de ícone em tons de cinza ou tonal e subsequente imagens sinteticamente magnifiçadas pelo presente sistema.

As Figuras 17a-d são visões em seção transversal que mostram a utilização do presente sistema em conjunto com informação impressa.

As Figuras 18a-f são visões em seção transversal que ilustram a aplicação do presente sistema, ou a incorporação, em vários substratos e em combinação com informação impressa.

As Figuras 19a-b são visões em seção transversal que comparam o campo de visão em foco de uma lente esférica com aquela de uma lente asférica de campo plano quando cada uma delas são incorporadas dentro do presente sistema.

As Figuras 20a-c são visões em seção transversal que ilustram dois benefícios de utilidade que resultam da utilização de uma camada de ícone espessa no presente sistema. A Figura 21 é uma visão plana que mostra a aplicação do presente sistema ao papel moeda como um fio de segurança "ajanelado". A Figura 22 ilustra a versão de movimento ortoparaláctico do presente sistema de imagens em conexão com um fio de segurança "ajanelado". A Figura 23 ilustra uma imagem sintética de meio tom do presente sistema. A Figura 24a ilustra a utilização do presente sistema para criar imagens sintéticas combinadas que são de dimensão menor que a característica menor das imagens sintéticas individuais. A Figura 24b ilustra a utilização do presente sistema para criar padrões estreitos de hiatos entre elementos de imagem de ícone. A Figura 25 ilustra a incorporação de informação oculta dentro de imagens de ícone do presente sistema. A Figura 26 ilustra a criação de imagens integralmente tridimensionais com o presente sistema. A Figura 27 ilustra o método para projetar imagens de ícone para a versão tridimensional da Figura 26. A Figura 28 ilustra a imagem de ícone que resulta do método da Figura 27. A Figura 29 ilustra como o método da Figura 27 pode ser aplicado a uma imagem sintética tridimensional complexa. A Figura 30 ilustra as propriedades focais da zona central de uma lente muiti-zonal de base hexagonal exemplar tendo um diâmetro efetivo de 28 mícrons. A Figura 31 ilustra as propriedades focais da zona central de uma lente esférica tendo um diâmetro de 28 mícrons. A Figura 32 ilustra o desempenho das zonas laterais da lente hexagonal da Figura 30. A Figura 33 ilustra o desempenho das zonas externas da lente esférica da Figura 31.

As Figuras 34a-b ilustram versões alternadas de elementos de ícone micro-estruturados.

As Figuras 35a-b ilustram os elementos de ícone micro-estruturados das Figuras 34a-b ainda incluindo um material de revestimento.

As Figuras 36a-b ilustram os elementos de ícone micro-estruturados das Figuras 34a-b ainda incluindo um material de revestimento laminado.

As Figuras 37a-c ilustram elementos de ícone positivos e negativos.

As Figuras 38a-c ilustram a combinação de elementos de ícone micro-estruturados preenchidos e revestidos.

As Figuras 39a-c ilustram a aplicação e a combinação de materiais de revestimento padronizados aos elementos de ícone micro-estruturados das Figuras 34a-b.

As Figuras 40a-c ilustram a utilização de um material de revestimento padronizado para criar elementos de imagem de ícone.

As Figuras 41a-b ilustram uma versão de "fechadura e chave" do sistema micro-óptico aqui revelado. A Figura 42 ilustra uma versão alternada da versão "fechadura e chave" da Figura 41. A Figura 43 ilustra uma versão adicional da versão "fechadura e chave" da Figura 41.

As Figuras 44a-b ilustram uma versão imergível do sistema micro-óptico aqui revelado.

As Figuras 45a-b ilustram uma versão alternada da versão imergível das Figuras 44a-b. A Figura 46 ilustra uma versão do presente sistema micro-óptico dependente sob a vista do ângulo azimutal. A Figura 47 ilustra uma versão altenada do sistema micro-óptico da Figura 46.

As Figuras 48a-b ilustram um método de criar elementos de ícone microestruturados preenchidos para uso em uma versão do presente sistema micro-óptico.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS VERSÕES É feita agora referência em detalhe à descrição das versões conforme ilustradas nas Figuras. Embora várias versões são descritas em conexão com essas Figuras, não há intenção de limitar a invenção à versão ou versões aqui reveladas. Pelo contrário, a intenção é abranger todas as alternativas, modificações e equivalentes.

No interesse da brevidade e para evitar explicações repetitivas, todas as referências subseqüentes aos termos seguintes devem ser compreendidas conforme aqui definidas, explicadas, e detalhadas. Por conveniência os termos definidos são subseqüentemente impressos em negrito quando de seu primeiro exemplo de uso dentro da descrição de uma versão particular.

Material de enchimento de ícone - qualquer material utilizado para encher elementos de ícone micro-estruturados. 0 material de enchimento de ícone poderá ser um gás, líquido, gel, pó, sólido, uma emulsão, suspensão, um material composto, e combinações destes. 0 material de enchimento de ícone tipicamente fornece algumas propriedades que são mensuravelmente ou detectavelmente diferentes do que o material da camada de ícone circundante. Essas propriedades diferentes poderão fornecer efeitos ópticos ou elas poderão fornecer propriedades que permitem a detecção sem contato ou a autenticação do material, ou os dois. Combinações de materiais podem ser utilizadas para os materiais de enchimento de ícone para fornecer uma multiplicidade de propriedades do elemento de ícone desejável.

As propriedades materiais dos materiais de enchimento de ícone que poderão produzir efeitos ópticos desejáveis incluem, sem a eles se limitar: transparência, opacidade, índice refrativo, dispersão cromática, propriedades distributivas, perolescência, opalescência, iridescência, reflexão de cor e absorção de cor, refletividade, propriedades de polarização linear, circular e elíptica, propriedades de Raman ou de Rayleigh, rotação óptica, fluorescência, luminescência, fosforescência, efeitos de dois fótons, termocromicidade, piezocromicidade, fotocromicidade, triboluminescência, eletroluminescência, eletrocromicidade, e magnetocromicidade. Os materiais de enchimento de ícone poderão obter essas propriedades como materiais puros ou como misturas, compostos, suspensões, ou outras combinações de uma multiplicidade de materiais.

As propriedades materiais de materiais de enchimento de ícone que poderão produzir propriedades de autenticação ou de detecção sem contato desejáveis incluem, sem a eles se limitar: reatividade magnética, magnetização, separação da carga elétrica, reatividade elétrica, condutividade elétrica, condutividade térmica, resistência dielétrica, fluorescência, luminescência, fosforescência, efeitos de dois fótons, ressonância magnética nuclear, transparência, opacidade, índice refrativo, dispersão cromática, propriedades de dispersão, perolescência, opalescência, iridescência, reflexão e absorção de cor, refletividade, propriedades de polarização linear, circular e elíptica, propriedades de Raman ou de Rayleigh, radioatividade, aditivação, rotação óptica, fluorescência, luminescência, fosforescência, efeitos de dois fótons, termocromicidade, piezocromicidade, fotocromicidade, triboluminescência, eletroluminescência, eletrocromicidade e magnetocromicidade. O material de enchimento de ícone pode preferivelmente incluir material portador, como materiais monômeros, oligômeros ou polímeros, e combinações destes, que é curado por solvente, curado termicamente, curado por oxidação, curado por reação, ou curado por radiação. Um fotopolímero curado por radiação exemplar e o fotopolímero UI07 da Lord Industries.

As propriedades de detecção sem contato, óptica, e de autenticação sem contato do material portador de enchimento de ícone podem ser modificadas pela mistura ou combinação dela com qualquer uma das seguintes (por exemplo, mas sem se limitar a esses materiais) corantes, agentes de coloração, pigmentos, materiais em pó, tintas, minerais em pó, materiais magnéticos e materiais e partículas de partículas magnetizadas, e materiais e partículas magneticamente reativas, fósforos, cristais líquidos, polímeros de cristais líquidos, preto de carbono ou outros materiais absorvedores da luz, dióxido de titânio ou outros materiais dispersadores da luz, cristais fotônicos, cristais não lineares, nanopartícuias, nanotubos, buckeyballs, buckeytubes, materiais orgânicos, materiais perolescentes, pérolas em pó, materiais de interferência de multicamada, materiais opalescentes, materiais iridescentes, materiais ou pós de baixo índice refrativo, materiais polarizantes, materiais rotativos polarizantes, materiais fluorescentes, materiais fosforescentes, materiais termocrômicos, materiais piezocrômicos, materiais fotocrômicos, materiais tribolumeniscentes, materiais eletroluminescentes, materiais eletrocrômicos, materiais e partículas magnetocrômicos, materiais radioativos, materiais radioativáveis, materiais de separação de carga de electrets, combinações destes. Um material de enchimento de ícone exemplar inclui um portador fotopolimérico, como o U107 da Lord Industries, que é moído com um pó de pigmento de submícron para formar uma "tinta" espessa.

Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações destes não explicitamente aqui ensinados são compreendidos como estando incluídos no escopo desta invenção como seria óbvio para um trabalhador habilitado na tecnologia.

Material de revestimento - qualquer material utilizado para revestir uma camada de ícone ou um material de enchimento de ícone, ou revestir qualquer camada de um sistema de magnificação moiré, incluindo, sem a eles se limitar, as lentes, o plano de ícone, a camada do ícone, elementos de ícone micro-estruturados, material de enchimento de ícone, ou a qualquer camada de materiais depositados, laminados, ou aplicados nas lentes, na camada do ícone, ou qualquer camada interna ou externa às lentes, camada de ícone, substrato, ou substrato transparente.

Os materiais de revestimento tipicamente fornecem algumas propriedades que são detectavelmente diferentes das propriedades dos outros materiais na camada do ícone, nò material de enchimento do ícone, no substrato, no substrato transparente, ou na camada da lente. Essas propriedades diferentes poderão fornecer efeitos ópticos ou elas poderão fornecer propriedades que permitem a detecção sem contato ou a autenticação do material, ou os dois. Combinações de materiais podem ser utilizadas para revestir materiais para fornecer uma multiplicidade de propriedades de material de revestimento desejáveis.

As propriedades materiais dos materiais de revestimento que poderão produzir efeitos ópticos desejáveis incluem, sem a eles se limitar: transparência, opacidade, índice refrativo, dispersão cromática, propriedades de dispersão, perolescência, opalescência, iridescência, reflexão de cor e absorção de cor, refletividade, propriedades de polarização linear, circular e elíptica, propriedades de Raman ou de Rayleigh, rotação óptica, fluorescência, luminescência, fosforescência, efeitos de dois fótons, termocromicidade, piezocromicidade, fotocroraicidade, triboluminescência, eletroluminescência, eletrocromicidade, e magnetocromicidade. Os materiais de revestimento poderão obter essas propriedades como materiais puros ou como misturas, compostos, suspensões, ou outras combinações de uma multiplicidade de materiais. Métodos adequados para aplicar materiais de revestimento dependem de muitos fatores, incluindo as propriedades do material e a função ou efeito desejado do material. Metais, óxidos metálicos, revestimentos semicondutores, e combinações destes poderão ser aplicados por reações de redução úmida (como em prateamento úmido), galvanização sem eletricidade, galvanização, deposição de vapor, borrifamento, pulverização de plasma, epitoxia de feixe molecular, estampagem a quente, transferência de lâmina, laminação e outros meios adequados e bem conhecidos e combinações destes. Os materiais de revestimento que incorporam um material portador líquido poderão ser aplicados por revestimento úmido, pulverização, impressão, laminação, reação química na superfície do ícone, jato de tinta, impressão elétrica, mergulhamento, revestimento de menisco, revestimento por onda, revestimento reativo e outros meios adequados e bem conhecidos e combinações destes. Materiais de revestimento com base em película ou lâmina podem ser aplicados por estampagem a quente, transferência de lâmina, laminação e outros meios adequados e bem conhecidos e combinações destes.

Os materiais de revestimento poderão preferivelmente ser um metal evaporado ou borrifado, como alumínio, ouro, ou prata, ou óxidos de metais, como óxido de irídio-estanho ou óxido de ferro. Os materiais de revestimento que incorporam um material de enchimento poderão preferivelmente incluir material portador, como monômero, oligômero, ou materiais poliméricos, e combinações destes, que é curado por solvente, curado termicamente, curado por oxidação, curado por reação, ou curado por radiação. Um fotopolímero curado por radiação exemplar é o fotopolímero UI07 da Lord Industries.

As propriedades de detecção sem contato, óptica e de autenticação sem contato de um material portador de revestimento podem ser modificadas pela mistura ou combinação dela com qualquer um dos seguintes (por exemplo, mas sem se limitar a estes materiais), corantes, agentes de coloração, pigmentos, materiais em pó, tintas, minerais em pó, materiais e partículas magnéticos, materiais e partículas magnetizados, materiais e partículas magneticamente reativos, fósforos, cristais líquidos, polímeros de cristal líquido, preto de carbono ou outros materiais absorvedores de luz, dióxido de titânio ou outros materiais dissipadores de luz, cristais fotônicos, cristais não lineares, nanopartícuias, nanotubos, buckeyballs, buckeytubes, materiais orgânicos, materiais perolescentes, pérolas em pó, materiais de interferência multicamada, materiais opalescentes, materiais iridescentes, materiais ou pós de baixo índice refrativo, materiais ou pós de alto índice refrativo, pó de diamante, materiais de cor estrutural, materiais de polarização, materiais rotativos de polarização, materiais fluorescentes, materiais fosforescentes, materiais termocrômicos, materiais piezocrômicos, materiais fotocrômicos, materiais tribolumenescentes, materiais eletroluminescentes, materiais eletrocrômicos, materiais e partículas magnetocrômicos, materiais radioativos, materiais radioativáveis, materiais de separação de carga de electrets, combinações destes. Um material de revestimento exemplar inclui um portador fotopolimérico, como o U107 da Lord Industries, que é moído com um pó de pigmento de submícron para formar uma "tinta" espessa.

Materiais de revestimento também poderão ser selecionados para fornecer propriedades físicas, químicas, mecânicas, de escorvamento, ou de promoção de adesão.

Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações destes não explicitamente aqui ensinados são compreendidos como estando incluídos no escopo desta invenção como seria óbvio para um trabalhador habilitado na tecnologia.

Elemento de ícone positivo - um elemento gráfico de um projeto ou padrão de ícone em que os padrões de objeto do elemento de ícone, como os caracteres ou os logotipos, são pigmentados, coloridos, metalizados ou de outra forma distinguível do fundo do elemento de ícone. Em geral, no processo da fabricação, os padrões de objeto de um elemento de ícone positivo obterão suas propriedades distinguidoras antes de qualquer propriedade distinguidora obtida ou aplicada ao fundo de um elemento de ícone positivo.

Imagem positiva - a imagem ou imagem sintética formada pelos elementos de ícone positivos.

Elemento de ícone negativo - um elemento gráfico de um projeto ou padrão de ícone em que o fundo do elemento de ícone é pigmentado, colorido, metalizado ou de outra forma distinguido dos padrões objetos do elemento de ícone, como caracteres ou logotipos. Em geral, no processo de fabricação, o fundo de um elemento de ícone negativo obterá suas propriedades distinguidoras antes de quaisquer propriedades distinguidoras obtidas ou aplicadas aos padrões de objeto de um elemento de ícone negativo.

Imagem negativa - a imagem ou imagem sintética formada pelos elementos do ícone negativos.

Padrões objetos do elemento de ícone - os elementos gráficos discretos e limitados de um projeto ou padrão de ícone, como os caracteres ou logotipos. Em geral os padrões objeto de um elemento de ícone são preferivelmente limitados dentro de um, dois, ou três elementos ou padrões de ícone, mas poderão ser limitados por mais.

Fundo do elemento de ícone - as regiões não limitadas de um projeto ou padrão de ícone que circundam os padrões objeto. Em geral, o fundo de um elemento ou padrões de ícone é contínuo através de múltiplos elementos ou padrões de ícone.

Camada de ícone - uma camada substancialmente planar de micro-impressão que poderá ser aplicada a uma face de um substrato ou substrato transparente ou poderá ser uma camada de posicionamento livre. Uma ampla variedade de materiais pode ser utilizada para a camada de ícone, incluindo, sem a eles se limitar, polímeros termofixados, polímeros termoformáveis, polímeros moldados, polímeros moldados reativos, polímeros curados por radiação, biopolímeros, gelatinas, amidos, açúcares, polímeros de silicone, películas poliméricas dielétricas multicamada, polímeros moldados solventes, polímeros moldados por compressão, polímeros moldados por injeção, polímeros embossados, vidros, óxidos metálicos, diamante, óxido de alumínio, fotopolímeros, fotoresistores, tinta impressa ou revestimentos padronizados, revestimentos impressos em jato de tinta, revestimentos eletro-impressos, e combinações destes.

Um material de camada de ícone exemplar é um fotopolímero, como o fotopolímero U107 da Lord Industries. A camada de ícone pode ser um único material ou ela pode incorporar corantes, agentes de coloração, pigmentos, materiais em pó, tintas, minerais em pó, materiais e partículas magnéticos, materiais e partículas magnetizados, materiais e partículas magneticamente reativos, fósforos, cristais líquido, polímeros de cristal líquido, preto de carbono ou outros materiais absorvedores de luz, dióxido de titânio ou outros materiais dissipadores da luz, cristais fotônicos, cristais não lineares, nanopartículas, nanotubos, buckeyballs, buckeytubes, materiais orgânicos, materiais perolescentes, pérolas em pó, materiais de interferência multicamada, materiais opalescentes, materiais iridescentes, materiais ou pós de baixo índice refrativo, materiais ou pós de alto índice refrativo, pó de diamante, materiais de cor estrutural, materiais polarizantes, materiais giratórios de polarização, materiais fluorescentes, materiais fosforescentes, materiais termocrômicos, materiais piezocrômicos, materiais fotocrômicos, materiais tribolumeniscentes, materiais eletroluminescente, materiais eletrocrômicos, materiais e partículas magnetocrômicos, materiais radioativos, materiais radioativáveis, materiais de separação de carga de electret, combinações destes, e outros materiais adequados que podem aprimorar ou alterar suas propriedades ópticas, elétricas, magnéticas, de ressonância magnética nuclear, ou outras propriedades físicas.

Um material de camada de ícone exemplar é o fotopolímero U107 da Lord Industries. Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações destes não explicitamente aqui ensinados são compreendidos como estando incluídos no escopo desta invenção como seria óbvio para um trabalhador habilitado na tecnologia.

Elementos de imagem de ícone micro-estruturado - os elementos de ícone tendo um ressalto físico ou microestrutura que pode ser formada em uma camada de ícone por muitos meios adequados, incluindo termoformagem, moldagem, moldagem por compressão, moldagem por injeção, embossagem, exposição e desenvolvimento de radiação padronizada, exposição e desenvolvimento a laser, impressão a jato de tinta, eletro-impressão, impressão, estampagem, eletroformagem, exposição fotográfica, holográfica e a laser de uma emulsão fotossensível combinada com bem conhecidos endurecimento e daguerreotipagem ou processos de inchamento, processos de mascaramento e de deposição, mascaramento e daguerreotipagem química, mascaramento e daguerreotipagem de íon reativo, mascaramento e maquinagem de feixe de íon, micromaquinagem, maquinagem a laser e ablação a laser, exposição e desenvolvimento de fotopolímero, e outros meios adequados e combinações destes.

Elementos de imagem micro-estruturados são preferivelmente formados pela moldagem de um fotopolímero líquido entre um substrato de polímero (normalmente PET) e uma ferramenta de elementos de imagem de ícone micro-estruturadas de níquel, cura por radiação do dito fotopolímero, e descascamento do dito substrato de polímero com o fotopolímero curado afixado da dita ferramenta de elementos de imagem de ícone micro-estruturado de níquel.

Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações destes não explicitamente aqui ensinados são compreendidos como estando incluídos no escopo desta invenção como seria óbvio para um trabalhador habilitado na tecnologia.

Ferramentação e métodos de elementos de imagem de ícone micro-estruturado - as ferramentas e os métodos utilizados para formar elementos de imagem de ícone micro-estruturados em uma camada de ícone por termoformagem, moldagem, moldagem por compressão, moldagem por injeção, embossamento, exposição e desenvolvimento de radiação padronizada, eletroformagem, e exposição e desenvolvimento de fotopolímero. Dita ferramentação pode ser criada por muitos meios similares e adequados, incluindo termoformagem, moldagem, moldagem por compressão, moldagem por injeção, embossamento, exposição e desenvolvimento de radiação padronizada, exposição e desenvolvimento a laser, impressão de jato de tinta, eletro-impressão, impressão, estampagem, eletroformagem, exposição fotográfica, holográfica e a laser de uma emulsão fotossensível combinado com endurecimento bem conhecido e daguerreotipagem ou processos de inchamento, processos de mascaramento e de deposição, mascaramento e daguerreotipagem química, mascaramento e daguerreotipagem de íon reativo, mascaramento e maquinagem de feixe de íon, micromaquinagem, maquinagem a laser e ablação a laser, exposição e desenvolvimento de fotopolímero, e outros meios adequados e combinações destes. A ferramentação de elementos de imagem de ícone micro-estruturado é preferivelmente produzida pelos métodos bem conhecidos de geração de uma microestrutura original por exposição e desenvolvimento óptico de um material fotorresistente em um substrato rígido ou um substrato transparente rígido, metalização condutora da superfície fotoresistiva micro-estruturada e eletroformagem de níquel sobre a superfície condutora.

Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações destes não explicitamente aqui ensinados são compreendidos como estando incluídos no escopo desta invenção como seria óbvio para um trabalhador habilitado na tecnologia.

Substrato transparente - qualquer material substancialmente planar e substancialmente opticamente transparente, incluindo, mas sem a eles se limitar, vidro, óxidos metálicos, polímeros, material composto, biopolímeros, açúcares, celuloses, amidos, gelatinas e combinações destes que são utilizados para suportar os elementos ópticos de um sistema de magnificação moiré Unison, ditos elementos ópticos opcionalmente incluindo uma malha de microlente e uma ou mais malhas de imagem de ícone. A película de polímero PET é um substrato exemplar para as camadas de ícone e sistemas de magnificação moiré desta invenção.

Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações destes não explicitamente aqui ensinados são compreendidos como estando incluídos no escopo desta invenção como seria óbvio para um trabalhador habilitado na tecnologia.

Substrato - qualquer material substancialmente planar, incluindo, sem a eles se limitar, vidro, metais, materiais compostos, óxidos metálicos, polímeros, biopolímeros, açúcares, celulose, amidos, gelatinas, papel, materiais fibrosos, materiais não fibrosos, folhas, substitutos de papel não tecidos, e combinações destes. A película de polímero PET é um substrato exemplar para esta invenção.

Outras propriedades, materiais, métodos, meios e combinações destes não explicitamente aqui ensinados são compreendidos como estando incluídos no escopo desta invenção como seria óbvio para um trabalhador habilitado na tecnologia.

Material de revestimento conformai - Um material de revestimento que se molda ao formato da superfície em que é aplicado. Um revestimento de metal pulverizado é tipicamente conformai - ele reveste superfícies verticais, paredes laterais de microestruturas, e áreas subcortadas bem como superfícies horizontais.

Material de revestimento não conformai - um material de revestimento que não se molda ao formato da superfície a qual é aplicado. Um revestimento de metal evaporado é tipicamente não conformai - ele preferivelmente reveste superfícies horizontais mas reveste mal superfícies verticais e paredes laterais de microestruturas e não reveste áreas subcortadas.

Material de revestimento direcional - um material de revestimento que preferivelmente reveste superfícies horizontais e superfícies com uma superfície normal que aponta na direção geral da fonte do revestimento mas não reveste superfícies com uma superfície normal que aponta em uma direção geral longe da fonte do revestimento. O revestimento de metal evaporado defletor ou recuado é um exemplo de um material de revestimento direcional: o fluxo do vapor de metal é dirigido à superfície a um ângulo substancialmente fora do normal, fazendo com que as superfícies "próximas" da microestrutura sejam revestidas, mas as superfícies "distantes" das microestruturas sejam sombreadas e não revestidas.

Com referência agora aos desenhos, a Figura la ilustra uma versão do presente sistema micro-óptico 12 que fornece movimento ortoparaláctico das imagens do sistema.

As microlentes 1 do sistema 12 que têm pelo menos dois eixos de simetria substancialmente iguais e que estão dispostos em uma malha periódica bidimensional. O diâmetro da lente 2 é preferivelmente inferior a 50μ e o espaço intersticial entre as lentes 3 é preferivelmente de 5μ ou menos. (Utilizamos os termos "μ" e "μπι" intercambiavelmente para significar a mesma medição). A microlente 1 focaliza uma imagem do elemento de ícone 4 e projeta esta imagem 10 no sentido de um visualizador. O sistema é comumente utilizado em situações tendo níveis normais de iluminação ambiente, de modo que a iluminação das imagens do ícone surge da luz ambiente refletida ou transmitida. O elemento de ícone 4 é um elemento de uma malha periódica de elementos de ícone tendo períodos e dimensões substancialmente similares àquelas da malha de lente que inclui a lente 1. Entre a lente 1 e o elemento de ícone 4 há um espaçador óptico 5, que poderá estar contíguo ao material da lente 1 ou poderá opcionalmente ser um substrato separado 8 - nesta versão as lentes 9 são separadas do substrato. Os elementos do ícone 4 poderão ser opcionalmente protegidos por uma camada selante 6, preferivelmente de um material polimérico. A camada selante 6 poderá ser transparente, translúcida, pintada, pigmentada, opaca, metálica, magnética, opticamente variável, ou qualquer combinação destes que fornece efeitos ópticos desejáveis e/ou funcionalidade adicional para fins de segurança e de autenticação, incluindo suporte de sistemas de autenticação automatizada de papel moeda, verificação, acompanhamento, contagem e detecção, que dependem de efeitos ópticos, condutividade elétrica ou capacitância elétrica, detecção do campo magnético. A espessura total 7 do sistema é tipicamente inferior a 50μ, a espessura efetiva depende do F# das lentes 1 e do diâmetro das lentes 2, e da espessura do recurso de segurança adicional ou de camadas de efeito visual. O período de repetição 11 dos elementos do ícone 4 é substancialmente idêntico ao período de repetição das lentes 1; a "proporção de escala", a proporção entre o período de repetição dos ícones e o período de repetição das lentes, é utilizado para criar muitos efeitos visuais diferentes. Valores axialmente simétricos da proporção de escala substancialmente iguais a 1.0000 resultam em efeitos ortoparalácticos Unison Motion quando os eixos de simetria das lentes e dos ícones estão fora de alinhamento, valores axialmente simétricos da proporção de escala inferior a 1.0000 resultam em efeitos Unison Deep e Unison SuperDeep quando os eixos de simetria das lentes e dos ícones estão substancialmente alinhados, e valores axialmente simétricos da proporção de escala superior a 1.000 resultam em efeitos Unison Float e Unison SuperFloat quando os eixos de simetria das lentes e dos ícones estão substancialmente alinhados. Valores axialmente assimétricos da proporção de escala, como 0,995 na direção X e 1,005 na direção Y, resultam em efeitos Unison Levitate.

Efeitos Unison Morph podem ser obtidos por distorções de escala quer de um ou de ambos o período de repetição da lente e o período de repetição do ícone, ou ao incorporar informação espacialmente variável dentro do padrão do ícone. Efeitos Unison 3-D também são criados pela incorporação de informação espacialmente variável dentro do padrão do ícone, mas nesta versão a informação representa pontos de visão diferentes de um objeto tridimensional como visto de localizações específicas substancialmente correspondentes às localizações dos ícones. A Figura lb apresenta uma visão isométrica do presente sistema, conforme representado na seção transversal na Figura la, tendo padrões de malha quadrada de lentes 1 e de ícones 4 do período de repetição 11 e espessura do espaçador óptico 5 (A Figura la não é específica a um padrão de malha quadrada, mas é uma seção transversal representativa de todos os padrões de malha periódica regular). Os elementos de ícone 4 são mostrados como imagens "$", claramente vistos na seção cortada na frente. Embora haja substancialmente uma correspondência um-por-um entre as lentes 1 e os elementos do ícone 4, os eixos de simetria da malha de lente, em geral, não será exatamente alinhado com os eixos de simetria da malha de ícone.

No caso da versão do material Unison (movimento ortoparaláctico) das Figuras la-b com uma proporção de escala de 1.0000, quando os eixos da lente 1 e os eixos dos elementos de ícone 4 estão substancialmente alinhados, as imagens sintéticas resultantes dos elementos do ícone (neste exemplo um "$" gigante) "aumentam" e são magnifiçados por um fator que teoricamente aborda o infinito. Uma ligeiro desalinhamento angular dos eixos da lente 1 e dos eixos dos elementos do ícone 4 reduz o fator de magnificação das imagens sintéticas dos elementos do ícone e faz com que as imagens sintéticas magnificadas girem.

As imagens sintéticas Unison Motion produzidas por uma combinação particular de lentes, espaçador óptico e ícones movem uma quantidade consistente por uma mudança dada no ângulo de visualização, e esta quantidade consistente é uma porcentagem da distância de repetição de imagem sintética. Por exemplo, se um material Unison Motion é produzido que apresenta imagens sintéticas com uma distância de repetição de 0,25 pol. (0,635 cm) e essas imagens sintéticas parecem ter 0,1 pol (0,254 cm) de movimento ortoparaláctico quando o ângulo de visão muda por 10 graus, então as mesmas lentes, ícones, e espaçadores utilizados para criar um Unison que tem a distância de repetição de imagem sintética de 1,0 pol (2,54 cm) exibirá um movimento ortoparaláctico proporcionalmente maior - 0,4 pol (1,016 cm) - quando o ângulo de visão muda por 10 graus. A quantidade de movimento de imagem ortoparaláctica é escalonado para casar a distância de repetição da imagem sintética produzida. A relação entre a mudança no ângulo de visão e o movimento ortoparaláctico escalonado depende do F# das lentes utilizadas. Lentes de F# baixos produzem uma quantidade menor de movimento ortoparaláctico para uma mudança selecionada no ângulo de visão do que lentes de F$ maiores.

Uma lente exemplar utilizada para um material Unison Motion poderá ter um F# de 0,8. Uma razão porque este é um F# desejável é que ele minimiza a disparidade vertical entre as imagens vistas pelo olho esquerdo e aquelas vistas pelo olho direito do observador. A disparidade vertical é um desalinhamento vertical entre as imagens do olho esquerdo e do olho direito - uma imagem parece ser deslocada verticalmente com relação à outra imagem. A disparidade de imagem horizontal é um fenômeno familiar e natural. Ela é um dos fatores utilizados pelo sistema olho-cérebro para perceber profundidade tridimensional. A disparidade de imagem vertical não é normalmente encontrada pelas pessoas - ela poderá às vezes ser vista em binóculos ou microscópios binoculares se sua óptica estiver fora do alinhamento. Embora a disparidade da imagem horizontal é uma ocorrência contínua para as pessoas com visão em ambos os olhos, a disparidade de imagem vertical nunca é encontrada no mundo natural, de modo que os seres humanos têm uma capacidade muito limitada de se adaptar à disparidade de imagem vertical. Essa adaptação requer que um olho aponte ligeiramente para cima ou para baixo com relação ao outro olho. Isto é uma experiência não natural e, embora ela não irá prejudicar a pessoa, ela causa uma sensação física imediata nos olhos do visualizador como resultado da ação muscular desacostumada do olho. Esta sensação física foi descrita de várias maneiras, desde "fizeram meus olhos sentirem esquisitos" a "é difícil para eu olhar para isso". 0 efeito está presente independentemente da direção azimutal da visão (isto é, o material Unison Motion pode ser girado em qualquer ângulo dentro de seu plano sem qualquer perda do efeito). Nenhuma impressão convencional de qualquer tipo causa esta sensação física nos olhos do visualizador.

Materiais Unison Motion podem ser projetados para evocar esta sensação no visualizador ao aprimorar a disparidade vertical das imagens. A disparidade de imagem vertical está presente nos materiais Unison Motion porque os olhos do visualizados estão dispostos em um plano horizontal. A visão do olho esquerdo é de um ângulo horizontal diferente do que a visão do olho direito, de modo que a imagem sintética vista pelo olho esquerdo é deslocada ortoparalacticamente em uma direção vertical com relação à imagem sintética vista pelo olho direito, assim criando a disparidade de imagem vertical. A quantidade de disparidade de imagem vertical é pequena para lentes de F# baixas e normalmente não é notada pelos visualizadores. A disparidade de imagem vertical, porem, pode ser aprimorada ao utilizar lentes de F# maiores, como a de F# 2,0 ou maior, de modo a criar propositalmente a sensação de disparidade vertical nos olhos do visualizador.

Um benefício que pode ser obtido pela criação da disparidade de imagem vertical aprimorada nos materiais Unison Motion é que a sensação física assim evocada no visualizador é singular, imediata, e automática, e pode, portanto, funcionar como um método de autenticação novel. Nenhum outro material conhecido pode fornecer uma sensação similar de todas as direções azimutais da visão. 0 fator de magnificação sintética das versões do Unison Deep, do Unison Float e do Unison Levitate depende do alinhamento angular dos eixos da lente 1 e dos eixos dos elementos do ícone 4 bem como a proporção de escala do sistema. Quando a proporção de escala não é igual a 1,000, a magnificação máxima obtida do alinhamento substancial desses eixos é igual ao valor absoluto de 1/(1,0000-(proporção de escala)). Assim, um material Unison Deep com uma proporção de escala de 0,995 exibiria uma magnificação máxima de 11/ (1,000-0,995) |=200x. De modo similar, um material Unison Float tendo uma proporção de escala de 1.005 também exibiria uma magnificação máxima de |1/(1,000-1,005)|=200x. De uma maneira similar à versão do material do Unison Motion, um ligeiro desalinhamento angular dos eixos da lente 1 e dos eixos dos elementos do ícone 4 nas versões Unison Deep, Unison Float, e Unison Levitate, reduz o fator de magnificação das imagens sintéticas dos elementos do ícone e faz com que as imagens sintáticas magnifiçadas girem. A imagem sintética produzida por um padrão de ícone Unison Deep ou SuperDeep é de pé com relação à orientação do padrão de ícone Unison Deep ou SuperDeep, enquanto a imagem sintética produzida por um padrão de ícone Unison Float ou SuperFloat é de cabeça para baixo, girado cento e oitenta graus (180°) com relação à orientação do padrão de ícone do Unison Float ou do Super Float. A Figura 2a representa esquematicamente os efeitos do movimento da imagem ortoparaláctica contra intuitiva vista na versão do Unison Motion. 0 lado esquerdo da Figura 2a representa uma peça do material do Unison Motion 12 em visão plana sendo oscilado 18 ao redor do eixo horizontal 16. Se a imagem sinteticamente magnifiçada 14 deslocou-se de acordo com o paralax, ela pareceria estar deslocada para cima e para baixo (como é mostrado na Figura 2a) à medida que o material 12 foi oscilado ao redor do eixo horizontal 16. Esse movimento paraláctico aparente seria típico de objetos reais, impressão convencional e imagens holográficas. Em vez de exibir o movimento paraláctico, a imagem sinteticamente magnificada 14 mostra o movimento ortoparaláctrico 20 - movimento que é perpendicular à direção do movimento paraláctico esperado normalmente. 0 lado direito da Figura 2a representa uma visão em perspectiva de uma peça do material 12 que exibe o movimento ortoparaláctico de uma única imagem sinteticamente magnificada 14 à medida que ela é oscilada 18 ao redor do eixo rotacional horizontal 16. 0 contorno pontilhado 22 mostra a posição da imagem sinteticamente magnificada 14 após ela haver deslocado para a direita por ortoparalax e o contorno pontilhado 24 mostra a posição da imagem sinteticamente magnificada 14 após ela haver deslocado para a esquerda por ortoparalax.

Os efeitos visuais das versões do Unison Deep e do Unison Float são representadas simetricamente nas Figuras 2b,c. Na Figura 2b, uma peça do material do Unison Deep 26 apresenta imagens sinteticamente magnificadas 28 que parecem estereoscopicamente situar-se por baixo do plano do material do Unison Deep 26 quando visto pelos olhos do observador 30. Os efeitos do Unison Deep e do Unison Float são visíveis de todas as posições de visualização azimutais e por uma ampla gama de posições de elevação desde a elevação vertical (tal que a linha de visão dos olhos do observador 3 0 para o material do Unison Deep 26 ou o material do Unison Float 32 está perpendicular à superfície dos materiais) para baixo até um ângulo de elevação raso que é tipicamente inferior a 45 graus. A visibilidade dos efeitos do Unison Deep e do Unison Float por uma ampla gama de ângulos e orientações de visualização fornece um método simples e conveniente de diferenciar os materiais do Unison Deep e do Unison Float de simulações que utilizam óptica lenticular cilíndrica ou a holografia. O efeito da versão do Unison Levitate é ilustrado nas Figuras 2d-f por visões isométricas que mostram a posição de profundidade percebida estereoscopicamente de uma imagem sinteticamente magnifiçada 38 em três rotações azimutais diferentes do material do Unison Levitate 36 e da visão plana correspondente do material do Unison Levitate 36 e da imagem sinteticamente magnificada 38 conforme vista pelos olhos do observador 30. A Figura 2d representa a imagem sinteticamente magnificada 38 (doravante referida como "a imagem") como aparece estereoscopicamente para situar-se em um plano por baixo do material do Unison Levitate 36 quando o dito material é orientado como é mostrado na visão plana. A linha escura pesada na visão plana serve como uma referência de orientação azimutal 37 para o fim de explicação. Observe que na Figura 2d a referência de orientação 37 está alinhada em uma direção vertical e a imagem 38 está alinhada em uma direção horizontal. A imagem 38 parece na posição do Unison Deep porque a proporção de escala é inferior a 1,000 ao longo de um primeiro eixo do material do Unison Levitate 36 que está alinhado substancialmente paralelo a uma linha que conecta as pupilas dos dois olhos do observador (isto será doravante denominado da "proporção da escala estereoscópica"). A proporção da escala estereoscópica do material do Unison Levitate 36 é maior que 1,000 ao longo de um segundo eixo perpendicular a este primeiro eixo, assim produzindo um efeito do Unison Float da imagem 38 quando o segundo eixo está alinhado substancialmente paralelo a uma linha que conecta as pupilas dos olhos do observador como é mostrado na Figura 2f. Observe que a referência de orientação 37 está em uma posição horizontal nesta Figura. A Figura 2e representa uma orientação azimutal intermediária do material do Unison Levitate 36 que produz um efeito da imagem ortoparaláctica do Unison Motion porque a proporção da escala estereoscópica nesta orientação azimutal é substancialmente de 1,000. O efeito visual de uma imagem do Unison Levitate 38 que se desloca de baixo do material do Unison Levitate 36 (Figura 2d) para cima até o nível do material do Unison Levitate 36 (Figura 2e) e ainda subindo acima do nível do material do Unison Levitate 36 (Figura 2f) à medida que o material é girado azimutalmente pode ser aprimorado ao combinar o material do Unison Levitate 36 com informação convencionalmente impressa. A profundidade estereoscópica inalterada da impressão convencional serve como um plano de referência para melhor perceber o movimento de profundidade estereoscópica das imagens 38.

Quando um material Unison é iluminado por uma fonte de luz fortemente direcional como uma fonte de luz "spot" (por exemplo, uma spotlight ou uma luz piscante de LED) ou uma fonte colimada (por exemplo, a luz solar), poderão ser observadas "imagens sombras" dos ícones. Essas imagens sombras são inusitadas de muitas formas. Embora a imagem sintética apresentada pelo Unison não se desloca à medida que a direção de iluminação é deslocada, as imagens sombras produzidas se movem. Ademais, embora as imagens sintéticas do Unison poderão situar-se em planos visuais diferentes do que o plano do material, as imagens sombras sempre se situam no plano do material. A cor da imagem sombra é a cor do ícone. Assim ícones pretos criam imagens sombras pretas, ícones verdes criam imagens sombras verdes, e ícones brancos criam imagens sombras brancas. O movimento da imagem sombra com o movimento do ângulo da iluminação está vinculado à profundidade específica ou movimento do efeito Unison de uma maneira que é paralelo ao efeito visual apresentado na imagem sintética. Assim, o movimento da imagem sombra à medida que o ângulo da luz é alterado é paralelo ao movimento que a imagem sintética mostra quando o ângulo de visão é alterado. Em particular: Imagens sombra em movimento deslocam-se ortoparalacticamente à medida que a fonte de luz é deslocada.

Imagens sombra profunda deslocam-se na mesma direção que a fonte de luz.

Imagens sombra Float deslocam-se opostas à direção da fonte de luz.

Imagens sombra Levitate deslocam-se em direções que são uma combinação do acima: Imagens sombra Levitate Deep se deslocam na mesma direção que a luz na direção esquerda-direita, mas oposta da direção da luz na direção acima-abaixo. Imagens sombra Levitate Float deslocam-se opostas à luz na direção esquerda-direita mas na mesma direção que a luz na direção acima-abaixo. Imagens sombra Levitate Motion mostram movimento ortoparaláctico com relação ao movimento da luz.

Imagens sombra Unisom Morph mostram efeitos de morphing à medida que a fonte de luz é deslocada.

Efeitos de imagem sombra desusados adicionais são vistos quando uma fonte de luz spot divergente, como a luz LED, é deslocada no sentido e para longe de uma película Unison. Quando a fonte de luz está mais longe seus raios divergentes se aproximam mais de perto à luz colimada, e a imagens sombra produzidas pelas imagens sintéticas Unison Deep, SuperDeep, Float ou SuperFloat aparecem aproximadamente do mesmo tamanho que as imagens sintéticas. Quando a luz é trazida mais próximo da superfície as imagens sombra do material Unison Deep e SuperDeep encolhem porque a iluminação é fortemente divergente, enquanto as imagens sombra dos materiais Unison Float e SuperFloat expandem. Iluminar esses materiais com iluminação convergente faz com que as imagens sombra Unison Deep e SuperDeep aumentem a um tamanho maior que as imagens sintéticas, enquanto as imagens sombra Unison Float e SuperFloat encolhem.

As imagens sombra do material Unison Motion não mudam de escala significativamente com a mudança na convergência ou divergência da iluminação, em vez disso, as imagens sombras giram ao redor do centro da iluminação. As imagens sombra Unison Levitate encolhem em uma direção e aumentam na direção perpendicular quando a convergência ou a divergência da iluminação é modificada. Imagens sombras Unison Morph mudam em maneiras específicas do padrão Morph particular com a mudança na convergência ou divergência da iluminação.

Todos esses efeitos de imagem sombra podem ser utilizados como métodos de autenticação adicionais para os materiais Unison utilizados para segurança, antifalsificação, aplicações de proteção de marca, e outras aplicações similares.

As Figuras 3a-i são visões planas que mostram várias versões e fatores de enchimento de diferentes padrões de malhas bidimensionais simétricas de microlentes. As Figuras 3a, d e g representam microlentes 46, 52 e 60, respectivamente, que estão dispostas em um padrão de malha hexagonal regular 40. (As linhas do padrão de malha serrilhadas 40, 42 e 44 indicam a simetria do padrão de lentes mas não necessariamente representam qualquer elemento físico da malha de lente). As lentes da Figura 3a possuem uma geometria base substancialmente circular 46, as lentes da Figura 3g possuem geometrias base substancialmente hexagonais 60, e as lentes da Figura 3d possuem geometrias base intermediárias que são hexágonos arredondados 52. Uma progressão similar de geometrias de lentes aplica-se à malha quadrada 42 das lentes 48, 54 e 62, em que essas lentes possuem geometrias base que variam do substancialmente circular 48, ao quadrado arredondado 54, ao substancialmente quadrado 62, como visto nas Figuras 3b, e e h. De modo correspondente, a malha triangular eqüilateral 44 contém lentes que possuem geometrias base que variam do substancialmente circular 50, ao triângulo arredondado 58, ao substancialmente triangular 64, como visto nas Figuras 3c, f e i.

Os padrões de lente das Figuras 3a-i são representativos de lentes que podem ser utilizadas para o presente sistema. O espaço intersticial entre as lentes não contribui diretamente para a magnificação sintética das imagens. O material criado utilizando um desses padrões de lente também incluirá uma malha de elementos de ícone que está disposta na mesma geometria e a aproximadamente a mesma escala, permitindo diferenças em escala utilizadas para produzir efeitos ünison Motion, Unison Deep, Unison Float e Unison Levitate. Se o espaço intersticial é grande, como está mostrado na Figura 3c, as lentes são tidas como tendo um baixo fator de enchimento, e o contraste entre a imagem e o fundo será reduzido pela luz disseminada dos elementos do ícone. Se os espaços intersticiais são pequenos as lentes são tidas como tendo um alto fator de enchimento, e o contraste entre a imagem e o fundo será alto, desde que as lentes próprias tenham boas propriedades focais e os elementos do ícone estão nos planos focais das lentes. Geralmente é mais fácil formar microlentes de alta qualidade óptica com uma base circular ou quase circular do que com uma base quadrada ou triangular. Um bom equilíbrio do desempenho da lente e minimização do espaço intersticial é mostrado na Figura 3d, uma malha hexagonal de lentes tendo geometrias base que são hexágonos arredondados.

As lentes com um F# baixo são particularmente adequadas para utilização no presente sistema. Por F# baixo, queremos dizer inferior a 4, e em particular para Unison Motion aproximadamente 2 menos. Lentes de F# baixo possuem alta curvatura e uma depressão correspondentemente grande, ou espessura de centro, como uma proporção de seu diâmetro. Uma lente Unison típica, com um F# de 0,8, tem uma base hexagonal de 28 mícrons de largura e uma espessura de centro de 10,9 mícrons. Uma lente Drinkwater típica, com um diâmetro de 50 mícrons e comprimento focal de 200 mícrons, tem um F# de 4 e uma espessura de centro de 3,1 mícrons. Se escalado para a mesma dimensão base, a lente Unison tem uma depressão quase seis vezes maior que a da lente Drinkwater.

Descobrimos que lentes multi-zonais de base de polígono, por exemplo, as lentes multi-zonais de base hexagonais, têm vantagens importantes e inesperadas sobre as lentes esféricas de base circular. Como foi explicado acima, as lentes multi-zonais de base hexagonais melhoram significativamente a capacidade de fabricação em virtude de sua geometria aliviadora de tensão, mas há benefícios ópticos inesperados adicionais obtidos através do uso das lentes multi-zonais de base hexagonal.

Referimos a essas lentes como multi-zonais porque elas possuem três zonas ópticas que, cada uma, fornece um benefício diferente e singular para a invenção presente. As três zonas são a zona central (constituindo aproximadamente a metade da área da lente) , as zonas laterais, e as zonas de canto. Essas lentes poligonais possuem um diâmetro efetivo que é o diâmetro de um círculo desenhado no interior das zonas de canto ao redor da zona central e que inclui as zonas laterais. A zona central da lente multi-zonal de base hexagonal da invenção presente tem uma forma asférica (por exemplo, tendo a forma definida por [y=(5,1316E)X4-(0,01679)X3+(0,124931)X+ll,24824] para uma lente de diâmetro de 28 mícrons com um comprimento focal nominal de 28 mícrons) que traz luz para a focalização pelo menos tão bem quanto uma superfície esférica tendo o mesmo diâmetro e comprimento focal. A Figura 30 ilustra as propriedades focais 782 da zona central 780 de uma lente multi-zonal de base hexagonal e diâmetro de 28 mícrons nominal 784 com um comprimento focal de 38 mícrons nominal em um substrato polimérico 786 (lente e substrato n=l,51) e a Figura 31 ilustra as propriedades focais 790 da zona central 788 de uma lente esférica de 28 mícrons de diâmetro 792 com um comprimento focal nominal de 30 mícrons em um substrato polimérico 794 (lente e substrato n=l,51). A comparação dessas duas Figuras demonstra claramente que a lente multi-zonal de base hexagonal 784 da revelação presente desempenha pelo menos tão bem quanto a lente esférica 792. A zona central 780 da lente multi-zonal de base hexagonal 784 fornece alta resolução de imagem e profundidade rasa de campo de uma ampla variedade de ângulos de visualização.

Cada uma das seis zonas laterais 7 96 da lente multi-zonal de base hexagonal 784 da presente invenção possuem comprimentos focais que dependem da localização com a zona de uma maneira complexa, mas o efeito é fazer com que o foco das zonas laterais 796 seja espalhado sobre uma gama de valores 798 que abrangem aproximadamente +/- 10 por cento do foco da zona central, como é ilustrado na Figura 32. Este desfocamento vertical 798 do ponto focal efetivamente aumenta a profundidade do campo da lente nessas zonas 796, e fornece um benefício que é equivalente a ter uma lente de campo plano. 0 desempenho das zonas exteriores 800 da lente esférica 792 pode ser visto na Figura 33. O desfocamento vertical do ponto focal 802 é significativamente inferior para a lente esférica 792 do que o é para a lente multi-zonal de base hexagonal 784.

Isto é particularmente importante para a visualização fora do normal da maior profundidade do campo e efetivamente o campo mais plano mitiga o repentino desfoque de imagem que pode ocorrer com uma lente esférica quando sua superfície focal curva separa do plano do ícone. Conseqüentemente, o material Unison que utiliza lentes multi-zonais de base hexagonal exibe imagens sintéticas que desvanece do foco mais suavemente em ângulos de visualização mais altos do que o material Unison equivalente utilizando lentes esféricas. Isto é desejável porque ela aumenta o ângulo de visualização efetivo do material e, portanto, aumenta sua utilidade como um dispositivo de segurança ou um dispositivo de apresentação de imagem.

As zonas de canto 806 da lente multi-zonal de base hexagonal 784 da Figura 32 possui propriedades focais divergentes que fornecem o benefício inesperado de dissipar 808 a iluminação ambiente sobre o plano do ícone e assim reduz a sensibilidade do material Unison às condições de iluminação. A lente esférica 792 da Figura 33 não dissipa a iluminação ambiente sobre uma área tão ampla (como visto pela ausência de raios dissipados nas regiões do plano do ícone 804), de modo que os materiais Unison feitos utilizando lentes esféricas têm maior variações de brilho na imagem sintética quando visualizado de uma variedade de ângulos do que o material Unison feito utilizando lentes multi-zonais de base hexagonal. O benefício obtido das lentes multi-zonais de base hexagonal exemplar é ainda magnificada porque as lentes multi-zonais de base hexagonal têm um fator de enchimento mais alto (capacidade de cobrir o plano) do que as lentes esféricas. 0 espaço intersticial entre as lentes esféricas fornece virtualmente nenhuma dissipação da luz ambiente, enquanto esta área não dissipada é bem menor no caso das lentes multi-zonais de base hexagonal.

Assim, é observado que embora as propriedades focais de uma lente multi-zonal de base hexagonal são inferiores àquelas de uma lente esférica conforme avaliado pelas normas ópticas convencionais, no contexto da invenção presente às lentes multi-zonais de base hexagonal fornecem benefícios e vantagens inesperados sobre as lentes esféricas.

Qualquer dos dois tipos de lente pode beneficiar-se do acréscimo de microestruturas de dissipação ou materiais de dissipação introduzidas ou incorporadas dentro dos espaços intersticiais da lente para aprimorar a dissipação da iluminação ambiente sobre o plano do ícone.Ademais, os espaços intersticiais da lente podem ser enchidos com um material que formará um menisco de raio pequeno, quer com propriedades focais convergentes ou divergentes, para dirigir a iluminação ambiente sobre o plano do ícone. Esses métodos poderão ser combinados, por exemplo, ao incorporar partículas de dissipação de luz em um material de enchimento do menisco intersticial da lente. Alternativamente, as zonas intersticiais da lente podem ser originalmente fabricadas com zonas intersticiais de lente adequadamente dissipativas.

Uma lente esférica tendo essas proporções é bem difícil de fabricar porque o ângulo de alto contato entre a superfície da película e a borda da lente age como um concentrador de tensão para as forças aplicadas para separar a lente da ferramenta durante a fabricação. Essas altas tensões tendem a fazer com que a adesão da lente à película falhe e falhar a remoção da lente da ferramenta. Ademais, o desempenho óptico de uma lente esférica de baixo F# é progressivamente comprometido para zonas radiais distantes do centro da lente: lentes esféricas de F# baixos não focalizam bem exceto próximo de sua zona central.

As lentes de base hexagonal têm um benefício inesperado e significativo sobre as lentes que têm uma base mais substancialmente circular: as lentes hexagonais liberam de suas ferramentas com força de descascamento mais baixa do que as lentes opticamente equivalentes com bases substancialmente circular. As lentes hexagonais têm um formato que se harmoniza do substancialmente axialmente simétrico próximo de seu centro ao hexagonalmente simétrico, com cantos que agem como concentradores de tensão, em suas bases. As concentrações de tensão causadas pelos cantos acentuados da base reduzem a força de descascamento geral necessária para separar as lentes de seus moldes durante a fabricação. A magnitude deste efeito é substancial - as forças de descascamento podem ser reduzidas durante a fabricação por um fator de dois ou mais para lentes de base hexagonal quando comparado com as lentes de base substancialmente circular. O contraste de imagem do material pode ser aprimorado com o preenchimento dos espaços intersticiais da lente com um material pigmentado opaco absorvente de luz (de cor escura), efetivamente formando uma máscara para as lentes. Isto elimina a redução de contraste que surge da luz dissipada da camada do ícone através dos espaços intersticiais da lente. Um efeito adicional deste enchimento intersticial é que a imagem geral torna-se mais escura porque a iluminação ambiente de entrada é bloqueada de passar através dos espaços intersticiais para o plano do ícone. A claridade de imagem produzida por lentes tendo focalização aberrante em sua periferia também pode ser aprimorada por um enchimento intersticial pigmentado opaco, desde que este enchimento obstrua a zona de lente periférica aberrante.

Um efeito diferente pode ser obtido ao encher os espaços intersticiais da lente com um material de coloração leve ou branco, ou uma cor de material casada com um substrato a ser utilizado com o material Unison. Se o enchimento intersticial da lente levemente colorida é suficientemente denso e o plano do ícone incorpora um forte contraste entre os elementos do ícone e o fundo, a imagem sintética Unison será substancialmente invisível quando visualizada com luz refletida, contudo será distintamente visível quando visualizada em luz transmitida do lado da lente, mas não visível quando visualizado do lado do ícone. Isto fornece o efeito de segurança novel de ter uma imagem de transmissão unilateral que é visível apenas na luz transmitida e visível apenas de um lado.

Materiais fluorescentes podem ser utilizados em um revestimento intersticial da lente em vez, ou além, dos pigmentos de luz visível para fornecer meios adicionais de autenticação. A Figura 4 é um gráfico que mostra os efeitos de mudar a proporção da escala estereoscópica, SSR (o período de repetição do elemento do ícone/período de repetição da malha da lente), ao longo de um eixo do presente material. Zonas do sistema tendo um SSR maior que 1,0000 produzirá efeitos Unison Float e SuperFloat, zonas tendo um SSR de substancialmente 1.000 produzirão efeitos de movimento ortoparaláctico Unison Motion (OPM), e zonas tendo um SSR inferior a 1,0000 produzirão efeitos Unison Deep e Unison SuperDeep. Todos esses efeitos podem ser produzidos e transicionados de um para outro em uma variedade de modos ao longo de um eixo da película do sistema. Esta Figura ilustra uma da variedade infinita dessas combinações. A linha serrilhada 66 indica o valor SSR correspondendo substancialmente a 1,0000, a linha divisória entre Unison Deep e Unison SuperDeep e Unison Float e Unison SuperFloat, e o valor SSR que demonstra o OPM. Na zona 68 do SSR do material Unison é 0,995, criando um efeito Unison Deep.

Adjacente a isto está a zona 70 em que o SSR é rampeado de 0,995 até 1,005, produzindo uma transição espacial do efeito Unison Deep ao Unison Float. 0 SSR na zona seguinte 72 é de 1,005 criando um efeito Unison Float. A zona seguinte 74 cria uma transição suave para baixo de um efeito Unison Float a um efeito Unison Deep. A zona 76 prossegue em etapa para cima de um efeito Unison Deep para OPM, para um efeito Unison Float e a zona 78 pula de volta para baixo para OPM. As variações no período de repetição necessário para efetuar esses efeitos são geralmente mais facilmente implementadas na camada do elemento de ícone. Além de variar o SSR em cada zona, poderá ser desejável variar o ângulo rotacional de cada zona das malhas, preferivelmente dentro da malha do elemento de ícone, para manter as imagens sinteticamente magnificadas substancialmente similar no tamanho. A maneira mais fácil de interpretar este gráfico é vê-lo como uma seção transversal da profundidade estereoscópica que será percebida através deste eixo de uma peça do material do sistema. É, portanto, possível criar um campo de imagens estereoscopicamente esculpido, uma superfície visual em contorno, pelo controle local do SSR e opcionalmente pelo controle local correspondente do ângulo rotacional da malha. Esta superfície estereoscopicamente esculpida pode ser utilizada para representar uma faixa ilimitada de formados, incluindo rostos humanos. Um padrão de elementos de ícone que criam o efeito de uma grade estereoscopicamente esculpida, ou pontos periódicos, pode ser um meio particularmente eficaz de exibir visualmente uma superfície complexa.

As Figuras 5a-c são visões planas que representam o efeito de rotacionar um padrão de malha com relação ao outro na produção do material do sistema presente. A Figura 5a mostra uma malha de lente 8 0 tendo um espaçamento de malha periódica regular 82, sem mudança substancial no ângulo dos eixos da malha. A Figura 5b mostra uma malha de elemento de ícone 84 com um ângulo de orientação do eixo da malha progressivamente modificado 86. Se a malha de lente 80 é combinada com a malha do elemento de ícone 84 ao transladar a malha de lente sobre a malha de ícone, conforme desenhado, então o efeito visual aproximado que resulta é mostrado na Figura 5c. Na Figura 5c o material 88 criado pela combinação da malha de lente 80 com a malha do ícone 84 cria um padrão de imagens sinteticamente magnificadas 89, 90, 91 que variam na escala e na rotação através do material. No sentido da borda superior do material 88 a imagem 89 é grande e mostra uma pequena rotação. A imagem 90 no sentido da seção média superior do material 88 é menor e é rotacionada através de um ângulo significativo com relação à imagem 89. As escalas e rotações diferentes entre as imagens 89 e 91 são o resultado das diferenças na falta de alinhamento angular do padrão da lente 82 e do padrão do elemento de ícone 86.

As Figuras 6a-c ilustram um método para fazer com que uma imagem OPM sinteticamente magnificada 98 fazer um morph dentro de outra imagem sinteticamente magnificada 102 à medida que a primeira imagem se desloca através de uma fronteira 104 nos padrões do elemento de ícone 92 e 94. O padrão do elemento de ícone 92 suporta os elementos do ícone em formato de círculo 98, mostrado no trecho magnifiçado 96. O padrão de elemento do ícone 94 suporta os elementos de ícone em formato de estrela 102, mostrado no trecho magnifiçado 100. Os padrões do elemento de ícone 92 e 94 não são objetos separados, mas são unidos em sua fronteira 104. Quando o material é montado utilizando este padrão combinado de elementos de ícone as imagens OPM resultantes mostrarão os efeitos de morphing representado nas Figuras 6b e c. A Figura 6b mostra as imagens do circulo OPM 98 deslocando para a direita 107 através da fronteira 104 e emergindo da fronteira como imagens estrela 102 também se deslocando para a direita. A imagem 106 está em transição, parte círculo e parte estrela, ao cruzar a fronteira. A Figura 6c da Figura mostra as imagens após elas haverem se deslocado mais para a direita: a imagem 98 agora está mais próxima da fronteira 104 e a imagem 106 cruzou quase que completamente a fronteira para completar seu morphing de círculo para estrela. O efeito de morphing pode ser efetuado de uma maneira menos súbita ao criar uma zona de transição de um padrão de elemento de ícone para o outro, em vez de ter uma fronteira rígida 104. Na zona de transição os ícones gradualmente mudariam de círculo para estrela através de uma série de estágios. A suavidade do morphing visual das imagens OPM resultantes dependerá do número de estágios utilizados para a transição. A faixa de possibilidades gráficas é interminável. Por exemplo, a zona de transição poderia ser desenhada para fazer o círculo parecer encolher enquanto pontos de estrela afiados projetaram para cima através dela, ou alternativamente os lados do círculo poderíam parecer amassar para cima e criar uma estrela gorducha que progressivamente ficou mais afiada até ela haver atingido seu desenho final.

As Figuras 7a-c são seções transversais de materiais do presente sistema que ilustram versões alternativas dos elementos do ícone. A Figura 7a representa um material com lentes 1 separadas dos elementos do ícone 108 pelo espaçador óptico 5. Os elementos do ícone 108 são formados por padrões material incolor, colorido, pintado ou tingido aplicado à superfície inferior do espaçador óptico 5. Qualquer uma da multitude de métodos de impressão comum, como jato de tinta, lato a laser, letras de imprensa, flexo, gravura e intaglio, podem ser utilizados para depositar os elementos de ícone 108 deste tipo desde que a resolução de impressão seja suficiente fina. A Figura 7b representa um sistema de material similar com uma versão diferente dos elementos de ícone 112. Nesta versão os elementos do ícone são formados de pigmentos, corantes, ou partículas embutidos em um material de suporte 110. Exemplos desta versão de elementos de ícone 112 no material de suporte 110 incluem: partículas de prata em gelatina, como uma emulsão fotográfica, pigmentada ou tinta tingida absorvida dentro de um revestimento receptor de tinta, transferência de sublimação de corante dentro de um revestimento receptor de corante, e imagens fotocrômicas ou termocrômicas em uma película de imagem. A Figura 7c representa uma abordagem de microestrutura â formação dos elementos do ícone 114. Este método tem o benefício de quase resolução espacial quase ilimitada. Os elementos de ícone 114 podem ser formados dos vazios na microestrutura 113 ou nas regiões sólidas 115, unicamente ou em combinação. Os vazios 113 podem opcionalmente serem preenchidos ou revestidos com outro material como metal evaporado, material tendo um índice refrativo diferente, ou material tingido ou pigmentado.

As Figuras 8a-b representam versões positiva e negativa de elementos de ícone. A Figura 8a mostra elementos de ícone positivos 116 que são coloridos, tingidos ou pigmentados 120 contra um fundo transparente 118. A Figura 8b mostra elementos de ícone negativos 122 que são transparente 118 contra um fundo colorido, tingido ou pigmentado 120. Um material do presente sistema poderá opcionalmente incorporar tanto os elementos de ícone positivos como os negativos. Este método de criar elementos de ícone positivos e negativos é particularmente bem adaptado para os elementos de ícone de microestrutura 114 da Figura 7c. A Figura 9 mostra uma seção transversal de uma versão de um material de zona de pixel do sistema presente. Esta versão inclui zonas com lentes 124 tendo um foco curto e outras zonas com lentes tendo um foco longo 136. As lentes de foco curto 124 projetam imagens 123 de elementos de ícone 129 em plano do ícone 128 disposto no plano focal das lentes 124. As lentes de foco longo 136 projetam imagens 134 de elementos de ícone 137 no plano de ícone 132 disposto no plano focal das lentes 136. O separador óptico 126 separa as lentes de foco curto 124 de seu plano de ícone associado 128. As lentes de foco longo 136 são separadas de seu plano de ícone associado 132 pela soma das espessuras do separador óptico 126, do plano de ícone 128, e do segundo separador óptico 130. Os elementos de ícone 137 no segundo plano de ícone 132 estão fora da profundidade de foco das lentes de foco curto 124 e, portanto, não formam imagens sinteticamente magnificadas distintas nas zonas da lente de foco curto. De maneira similar, os elementos de ícone 129 estão próximos demais das lentes de foco longo 13 6 para formar imagens sinteticamente magnificadas distintas. Assim, as zonas de material que portam lentes de foco curto 124 exibirão imagens 123 dos elementos de ícone 129, enquanto as zonas de material que porta as lentes de foco longo 136 exibirão imagens 134 dos elementos de ícone 137. As imagens 123 e 134 que são projetadas podem diferir no desenho, na cor, na direção OPM, no fator de magnificação sintética, e no efeito, incluindo os efeitos Deep, Unison, Float e Levitate descritos acima. A Figura 10 é uma seção transversal de uma versão alternativa de um material de zona de pixel do presente sistema. Esta versão inclui zonas com lentes 140 elevadas por uma mesa de suporte de lente 144 acima das bases das lentes não elevadas 148. O comprimento focal das lentes elevadas 140 é a distância 158, colocando o foco dessas lentes no primeiro plano de ícone 152. O comprimento focal das lentes não elevadas 148 é a distância 160, colocando o foco dessas lentes no segundo plano de ícone 156. Esses dois comprimentos focais 158 e 160, poderão ser escolhidos para serem similares ou dissimilares. As lentes elevadas 140 projetam imagens 138 dos elementos de ícone 162 no plano de ícone 152 disposto no plano focal das lentes 148. As lentes não elevadas 148 projetam imagens 146 de elementos de ícone 164 no plano de ícone 156 disposto no plano focal das lentes 148. As lentes elevadas 140 são separadas de seus elementos de ícone associados 162 pela soma da espessura da mesa de suporte da lente 144 e da separação óptica 150. As lentes não elevadas 148 são separadas de seus elementos de ícone associados 164 pela soma da espessura da separação óptica 150, da camada de ícone 152, e do separador de ícone 154. Os elementos de ícone 164 no segundo plano de ícone 156 estão fora da profundidade de foco das lentes elevadas 140 e, portanto, não formam imagens sinteticamente magnificadas distintas nas zonas de lente elevada. De maneira similar, os elementos de ícone 152 estão próximos demais das lentes não elevadas 148 para formar imagens sinteticamente magnificadas distintas. Assim, zonas de material portando lentes elevadas 140 exibirão imagens 138 dos elementos de ícone 162, enquanto as zonas de material portando lentes não elevadas 136 exibirão imagens 146 dos elementos de ícone 156. As imagens 138 e 146 que são projetadas podem diferir no desenho, na cor, na direção OPM, no fator de magnificação sintético, e no efeito, incluindo os efeitos Deep, Unison, Float, e Levitate.

As Figuras lla-b são seções transversais que ilustram versões não refrativas do presente sistema. A Figura 11a ilustra uma versão que utiliza um refletor de focalização 166 em vez de uma lente refrativa para projetar imagens 174 dos elementos de ícone 172. A camada de ícone 170 situa-se entre os olhos do visualizador e a óptica de focalização. Os refletores de focalização 166 podem ser metalizados 167 para obter alta eficiência de focalização. A camada de ícone 170 é mantida a uma distância igual ao comprimento focal dos refletores pelo separador óptico 168. A Figura 11b revela uma versão de óptica de furo de alfinete deste material. A camada superior opaca 176, preferivelmente na cor preta para aprimoramento do contraste, é perfurada pelas aberturas 178. O elemento separador óptico 180 controla o campo de visão do sistema. Os elementos de ícone 184 na camada de ícone 182 têm sua imagem passada através das aberturas 178 de maneira similar à óptica de furo de alfinete de uma câmara de furo de alfinete. Dada a pequena quantidade de luz passada através das aberturas, esta versão é mais eficaz quando ela é iluminada pelas costas, com a luz passando através do plano do ícone 182 primeiro, depois através das aberturas 178. Os efeitos de cada uma das versões descritas acima, OPM, Deep. Float, e Levitate, podem ser criados utilizando quer o desenho do sistema refletivo ou o desenho do sistema de óptica de furo de alfinete.

As Figuras 12a-b são seções transversais que comparam as estruturas de um material todo refrativo 188 com um material híbrido refrativo/refletivo 199. A Figura 12a representa uma estrutura exemplar, com microlentes 192 separadas do plano do ícone 194 pelo separador óptico 198. A camada selante opcional 195 contribui para a espessura do sistema refrativo total 196. Lentes 192 projetam imagens de ícone 190 no sentido do visualizador (não mostrado). O material híbrido refrativo/refletivo 199 inclui microlentes 210 com plano de ícone 208 diretamente abaixo deles. O espaçador óptico 200 separa as lentes 210 e o plano de ícone 208 da camada reflectiva 202. A camada reflectiva 202 pode ser metalizada, como por alumínio evaporado ou pulverizado, ouro, ródio, crômio, ósmio, urânio exaurido ou prata, por prata depositada quimicamente, ou por películas de interferência multicamada. A luz dissipada da camada de ícone 208 reflete da camada reflectiva 202, passa através da camada de ícone 208, e dentro das lentes 210 que projetam imagens 206 no sentido do visualizador (não mostrado). Ambas essas figuras são desenhadas aproximadamente na mesma escala: por comparação virtual pode-se ver que a espessura de sistema total 212 do sistema híbrido refrativo/refletivo 199 é cerca de metade da espessura dop sistema total 196 do sistema todo refrativo 188. Dimensões exemplares para sistemas equivalentes são 29μ para a espessura 196 do sistema refrativo total 188 e 17μ para a espessura 212 do sistema híbrido refrativo/refletivo total 199. A espessura de um sistema refrativo/refletivo pode ser ainda reduzida pela escalagem. Assim, um sistema híbrido com lentes de 15μ de diâmetro pode ser feito com uma espessura total de cerca de 8μ. Os efeitos de cada uma das versões descritas acima, OPM, Deep, Float, Levitate, Morph, e 3-D pode ser criado utilizando o desenho híbrido refrativo/difrativo. A Figura 13 é uma seção transversal que mostra uma versão material que indica adulteração "descascar para revelar" do presente sistema. Esta versão não exibe uma imagem até ela ser adulterada. A estrutura não adulterada é mostrada na região 224, em que um sistema refrativo 214 é enterrado opticamente sob uma camada superior 216 que consiste de um substrato opcional 218 e uma camada descascável 220 que é conformai às lentes 215. A camada descascável 220 efetivamente forma estruturas de lente negativas 220 que cabem sobre lentes positivas 215 e negam sua potência óptica. As lentes 215 não podem formar imagens da camada de ícone na região não adulterada, e a luz disseminada 222 do plano de ícone é desfocada. A camada superior 216 poderá incluir um substrato de película opcional 218. A adulteração, mostrada na região 226, causa a liberação da camada superior 216 do sistema refrativo 214, expondo as lentes 215 de modo que elas podem formar imagens 228. Os efeitos de cada uma das versões descritas acima, OPM, Deep, Float e Levitate, podem ser incluídas em um sistema "descascar para revelar" indicativo de adulteração do tipo da Figura 13. A Figura 14 é uma seção transversal que ilustra uma versão do material indicador de adulteração "descascar para mudar" do presente sistema. Esta versão exibe uma primeira imagem 248 de um primeiro plano de ícone 242 antes da adulteração 252, depois exibe uma segunda imagem 258 na região 254 após ela haver sido adulterada. A estrutura não adulterada é mostrada na região 252, onde dois sistemas refrativos 232 e 230, estão empilhados. O primeiro plano de ícone 242 está localizado por baixo das lentes 240 do segundo sistema. Antes da adulteração na região 252, o primeiro ou o sistema superior 232 apresenta imagens do primeiro plano de ícone 242. 0 segundo plano de ícone 246 está por demais fora da profundidade de foco das lentes 234 para formar imagens distintas. As primeiras lentes 234 são separadas das segundas lentes 240 por um substrato opcional 236 e uma camada descascável 238 que é conformai às segundas lentes 240. A camada descascável 232 efetivamente forma estruturas de lente negativas 238 que cabem sobre as lentes positivas 240 e negam sua potência óptica. A camada superior 232 poderá incluir o substrato de película opcional 236. A adulteração resulta no descascamento 256 da camada superior 232, mostrado na região 254, do segundo sistema refrativo 230, expondo as segundas lentes 240 de modo que elas podem formar imagens 258 da segunda camada de ícone 246. As segundas lentes 240 não formam imagens da primeira camada de ícone 242 porque a camada de ícone está perto demais das lentes 240.

Esta versão de um material indicador de adulteração é bem adequada para aplicação como uma fita ou rótulo aplicado a um artigo. A adulteração libera a camada superior 232, deixando o segundo sistema 230 afixado ao artigo. Antes da adulteração, esta versão apresenta uma primeira imagem 248. Após a adulteração 254 o segundo sistema 230, ainda afixado ao artigo, apresenta uma segunda imagem 258 enquanto a camada descascada 256 não apresenta nenhuma imagem. Os efeitos de cada uma das versões descritas acima, OPM, Deep, Float e Leverage, podem ser incluídos quer no primeiro sistema 232 ou no segundo sistema 230.

Observe que uma versão alternativa realiza um efeito similar de modo que àquele da Figura 14 é ter dois sistemas separados laminados um ao outro. Nesta versão, quando a camada superior é descascada ela toma o primeiro plano de ícone e suas imagens com ele, revelando o segundo sistema e suas imagens.

As Figuras 15a-d são seções transversais que mostram várias versões bilaterais do presente sistema. A Figura 15a representa um material bilateral 260 que inclui um único plano de ícone 264 que é feito imagem 268 pelas lentes 262 em um lado e feito imagem 270 por um segundo conjunto de lentes 266 no lado oposto. A imagem 268 vista do lado esquerdo (conforme desenhado) ê a imagem espelho da imagem 270 vista do lado direito. O plano de ícone 264 poderá conter elementos de ícone que são símbolos ou imagens que parecem similar na imagem espelho, ou elementos de ícone que parecem diferente na imagem espelho, ou combinações de elementos de ícone em que uma parcela dos elementos de ícone são de leitura correta quando vistos de um lado e os outros elementos de ícone são lidos corretos quando visualizados do outro lado. Os efeitos de cada uma das versões descritas acima, OPM, Deep, Float e Levitate, podem ser exibidas de qualquer dos lados de um material bilateral de acordo com esta versão. A Figura 15b ilustra outra versão bilateral 272 tendo dois planos de ícone 276 e 278 que são feitos imagem, 282 e 286, respectivamente, pelos dois conjuntos de lentes, 274 e 280 respectivamente. Esta versão é essencialmente dois sistemas separados 287 e 289, conforme ilustrado na Figura la, que foram unidos com um espaçador de camada de ícone 277 entre eles. A espessura deste espaçador de camada de ícone 277 determinará o grau em que a camada de ícone "errada" é feita imagem 284 e 288 por um conjunto de lentes. Por exemplo, se a espessura do espaçador de camada de ícone 277 é zero, tal que as camadas de ícone 276 e 278 estão em contato, então ambas as camadas de ícone serão feitas imagens por ambos os conjuntos de lentes 274 e 280. Em outro exemplo, se a espessura do espaçador de camada de ícone 277 é substancialmente maior que a profundidade do foco das lentes 274 e 280, então as camadas de ícone "erradas" não serão feitas imagem pelas lentes 274 e 280. Em ainda outro exemplo, se a profundidade de foco de um conjunto de lentes 274 é grande, mas a profundidade de foco do outro conjunto de lentes é pequeno (pois as lentes 274 e 280 têm F#s diferentes), então ambos os planos de ícone 276 e 278 serão feitos imagens 282 através das lentes 274 mas apenas um plano de ícone 278 será feito imagem através das lentes 280, de modo que um material deste tipo mostraria duas imagens de um lado mas apenas uma dessas imagens, espelhada, do lado oposto. Os efeitos de cada uma das versões descritas acima, OPM, Deep, Float, e Levitate, podem ser exibidas de qualquer dos lados de um material bilateral de acordo com esta versão, e as imagens projetadas 282 e 286 podem ser da mesma ou de cores diferentes. A Figura 15c mostra ainda outro material de dois lados 290 tendo um espaçador de camada de ícone pigmentado 298 que bloqueia as lentes em um lado do material de verem o conjunto "errado" de ícones. As lentes 292 fazem imagem 294 da camada de ícone 296 mas não podem fazer imagem da camada de ícone 3 00 por causa da presença da camada de ícone pigmentada 298. De modo similar, as lentes 302 fazem imagem 3 04 da camada de ícone 3 00, mas não podem fazer imagem da camada de ícone 296 dada a presença da camada de ícone pigmentada 298. Os efeito de cada uma das versões descritas acima, OPM, Deep, Float, e Levitate, podem ser exibidas de qualquer dos lados de um material de dois lados de acordo com esta versão, e as imagens projetadas 294 e 3 04 podem ser da mesma ou de cores diferentes. A Figura 15d revela uma outra versão do material de dois lados 306 tendo as lentes 308 que fazem imagem 318 da camada de ícone 314 e as lentes 316 no lado oposto que fazem imagem 322 da camada de ícone 310. A camada de ícone 310 está próxima, ou substancialmente em contato, com as bases das lentes 308 e a camada de ícone 314 está próxima, ou substancialmente em contato, com as bases das lentes 316. Os ícones 310 estão próximos demais das lentes 308 para formarem uma imagem, de modo que sua luz dissipa 320 em vez de focalizar. Os ícones 314 estão próximos demais das lentes 316 para formarem uma imagem, de modo que sua luz dissipa 324 em vez de focalizar Os efeitos de cada uma das versões descritas acima, OPM, Deep, Float e Levitate, podem ser exibidas de qualquer dos lados de um material de dois lados de acordo com esta versão, e as imagens projetadas 318 e 322 podem ser da mesma ou de cores diferentes.

As Figuras 16a-f são seções transversais e visões planas correspondentes que ilustram três métodos diferentes para criar tons de cinza ou padrões de elemento de ícone tonal e subseqüente imagens sinteticamente magnifiçadas com o presente sistema. As Figuras 16a-c são detalhes em seção transversal do lado do ícone de um material 307, que inclui parte do separador óptico 309 e uma camada de ícone micro-estruturada transparente 311. Os elementos de ícone são formados como superfícies em baixo relevo 313, 315, 317 que são então enchidas com material pigmentado ou tingido 323, 325, 327, respectivamente. O lado inferior da camada de ícone poderá ser opcionalmente selado por uma camada selante 321 que pode ser transparente, tingida, colorida, ou pigmentada, ou opaca. As microestruturas em baixo relevo dos elementos de ícone 313, 315 e 317 fornecem variações de espessura no material de enchimento tingido ou pigmentado, 323, 325 e 327, respectivamente, que criam variações na densidade óptica do elemento de ícone conforme visto em visão plana. As visões planas correspondentes aos elementos de ícone 323, 325 e 327 são as visões planas 337, 339 e 341. A utilização deste método para criar tons de cinza ou imagens sinteticamente magnificadas tonais não é limitado às especificidades dos exemplos aqui revelados, mas poderá ser geralmente aplicada para criar uma variedade ilimitada de imagens de escalas de cinza. A Figura 16a inclui o elemento de Ícone 313, o enchimento do elemento de ícone tingido ou pigmentado 323, e a visão plana correspondente 337. A visão em seção transversal do plano de ícone na parte superior desta Figura pode apenas mostrar um plano de corte através dos elementos de ícone. A localização do plano de corte é indicada pela linha serrilhada 319 através das visões planas 337, 339 e 341. Assim, a seção transversal do elemento de ícone 313 é um plano através de um elemento de ícone substancialmente de formato hemisférico. Ao limitar adequadamente a densidade geral de corante ou de pigmento do enchimento 323, variações de espessura do enchimento tingido ou pigmentado 323 criam variações na densidade óptica, tonal ou de escalas de cinza, representadas na visão plana 337. Uma malha de elementos de ícone deste tipo pode ser sinteticamente magnificada dentro do presente sistema material para produzir imagens que mostram variações na escala de cinza equivalentes. A Figura 16b inclui o elemento de ícone 315, o enchimento do elemento de ícone tingido ou pigmentado 325, e a visão plana correspondente 339. A visão plana 339 mostra que o elemento de ícone 315 é uma representação em baixo relevo de uma face. As variações tonais em uma imagem de uma face são complexas, como é mostrado pelas variações de espessura complexas 325 na visão em seção transversal.

Como é revelado com relação ao elemento de ícone 313, uma malha de elementos de ícone deste tipo, como é mostrado por 315, 325 e 339, podem ser sinteticamente magnifiçados dentro do sistema de material presente para produzir imagens que mostram variações em escala de cinza equivalentes que representam, neste exemplo, a imagem de uma face. A Figura 16c inclui o elemento de ícone 317, o enchimento tingido ou pigmentado 327, e a visão plana correspondente 341. De uma maneira similar à discussão das Figuras 16a-b acima, a forma de baixo relevo desta estrutura de elemento de ícone produz uma variação tonal na aparência do enchimento tingido e pigmentado 327 e na imagem sinteticamente magnificada produzida pelo sistema material presente. 0 elemento de ícone 317 ilustra um método para criar um centro de brilho em uma superfície arredondada, quando comparado do efeito do elemento de ícone 313 que cria um centro escuro em uma superfície arredondada.

As Figuras 16d-e revelam outra versão 326 da camada de icone micro-estruturada em baixo relevo transparente 311 que inclui os elementos de ícone 329 e 331 que são revestidos com um material de alto índice refrativo 328. A camada de ícone 311 pode ser selada com uma camada de selagem opcional 321 que enche os elementos de ícone 329 e 331, 330 e 332, respectivamente. A camada de alto índice refrativo 328 aprimora a visibilidade de superfícies inclinadas ao criar reflexões delas pela reflexão interna total. As visões planas 342 e 344 apresentam imagens representativas da aparência dos elementos de ícone 329 e 331 e suas imagens sinteticamente magnifiçadas. Esta versão de revestimento de alto indica refrativo fornece um tipo de efeito de aprimoramento de borda sem acrescentar pigmento ou tintura para fazer os ícones e suas imagens visíveis. A Figura 16f revela ainda outra versão 333 do ícone micro-estruturado em baixo relevo transparente 335 utilizando um volume de ar, de gás, ou líquido 336 para fornecer definição visual para esta microestrutura de interface de fase 334. A camada de selagem opcional 340 poderá ser acrescentada com ou sem o adesivo opcional 338 para capturar o volume de ar, de gás ou de líquido 336. O efeito visual de um elemento de ícone de interface de fase é similar àquele de um elemento de ícone revestido de alto índice refrativo 329 e 331.

As Figuras 17a-d são seções transversais que mostram a utilização do sistema presente como uma película de laminação em conjunto com informação impressa, como poderá ser utilizada na fabricação de carteiras de identidade e carteiras de motoristas, em que o material 348 (que consiste da micromalha coordenada de lentes e de imagens descrita acima) cobre uma proporção substancial da superfície. A Figura 17a representa uma versão do Unison utilizado como um laminado sobre impresso 347. O material 348 tendo pelo menos alguma transparência óptica na camada de ícone é laminado no substrato fibroso 354, como papel ou substituto de papel, com adesivo de laminação 350, cobrindo ou parcialmente cobrindo o elemento de impressão 352 que havia anteriormente sido aplicado ao substrato fibroso 354. Como o material 348 é pelo menos parcialmente transparente, o elemento de impressão 352 pode ser visto através dele e o efeito desta combinação é fornecer o efeito de imagem dinâmica do presente sistema em combinação com a impressão estática. A Figura 17b mostra uma versão do material do sistema utilizado como um laminado sobre um elemento de impressão 352 aplicado a um substrato não fibroso 358, como uma película polimérica. Como na Figura 17a, o material 348 tendo pelo menos alguma transparência óptica na camada de ícone é laminado ao substrato não fibroso 358, como um polímero, metal, vidro, ou substituto de cerâmica, com o adesivo de laminação 350, cobrindo ou parcialmente cobrindo o elemento de impressão 352 que havia anteriormente sido aplicado ao substrato não fibroso 354. Como o material 348 é pelo menos parcialmente transparente, o elemento de impressão 352 pode ser visto através dele e o efeito desta combinação é fornecer o efeito de imagem dinâmica em combinação com a impressão estática. A Figura 17c representa a utilização de um elemento de impressão diretamente no lado da lente do material 360. Nesta versão, o material 348 tem o elemento de impressão 352 aplicado diretamente na superfície da lente superior. Esta versão não exige que o material seja pelo menos parcialmente transparente: o elemento de impressão 352 situa-se no topo do material e os efeitos de imagem dinâmica podem ser visto ao redor do elemento de impressão. Nesta versão, o material 348 é utilizado como o substrato para o produto final, como o papel moeda, cartões de identidade, e outros artigos que exigem a autenticação ou fornecer autenticação para outro artigo. A Figura 17d representa a utilização de um elemento de impressão diretamente no lado do ícone de um material pelo menos parcialmente transparente 362. 0 elemento de impressão 352 é aplicado diretamente na camada de ícone ou na camada de selagem de um material do sistema pelo menos parcialmente transparente 348. Como o material do sistema 348 é pelo menos parcialmente transparente, o elemento de impressão 352 pode ser visto através dele e o efeito desta combinação é fornecer o efeito de imagem dinâmica em combinação com a impressão estática. Nesta versão, o material do sistema 348 é utilizado como o substrato para o produto final, como papel moeda, cartões de identidade, e outros artigos que exigem autenticação ou fornecer autenticação a outro artigo.

Cada uma das versões das Figuras 17a-d podem ser utilizadas unicamente ou em combinação. Assim, por exemplo, um material do sistema 348 pode tanto ser sobre-impresso (Figura 17c) como impresso no verso (Figura 17d), depois opcionalmente laminado sobre impresso em um substrato (Figuras 17a,b). Combinações como estas podem ainda aumentar a resistência à falsificação, à simulação e à adulteração do material do sistema presente.

As Figuras 18a-f são seções transversais que ilustram a aplicação do sistema presente para, ou incorporado, em vários substratos e em combinação com informação impressa. As versões das Figuras 18a-f diferem daquelas das Figuras 17a-d em que as primeiras figuras revelam material do sistema 348 que cobre a maior parte ou a totalidade de um artigo, enquanto as presentes figuras revelam versões em que o material do sistema ou seu efeito óptico não cobre substancialmente uma superfície inteira, mas sim cobre apenas uma parcela de uma superfície. A Figura 18a representa uma peça de um material de sistema pelo menos parcialmente transparente 364 aderido a um substrato fibroso ou não fibroso 368 com o elemento adesivo 366. O elemento de impressão opcional 370 foi diretamente aplicado a superfície de lente superior do material 364. A peça do material 364 é opcionalmente laminada sobre o elemento de impressão 372 que foi aplicado ao substrato fibroso ou não fibroso antes da aplicação do material 364. A Figura 18b ilustra uma versão do material do sistema de um único lado 364 incorporado dentro de um substrato não óptico 378 como uma janela, em que pelo menos parte das bordas do material do sistema 364 é capturada, coberta ou circundada pelo substrato não óptico 378. Os elementos de impressão 380 poderão ser opcionalmente aplicados em cima da superfície da lente do material do sistema e esses elementos de impressão poderão ser alinhados, ou corresponder, aos elementos de impressão 382 aplicados ao substrato não óptico 378 na área adjacente ao elemento de impressão 380. De modo similar, os elementos de impressão 384 podem ser aplicados ao lado oposto do substrato não óptico alinhados, ou correspondentes, aos elementos de impressão 386 aplicados ao ícone ou à camada de selagem 388 do material do sistema 364. O efeito de uma janela deste tipo é o de apresentar imagens distintas quando o material é visualizado do lado da lente e nenhuma imagem quando visualizado do lado do ícone, fornecendo o efeito de imagem de mão única. A Figura 18c mostra uma versão similar àquela da Figura 18b, exceto que o material do sistema 306 é um material com dois lados 306 (ou outra versão com dois lados descrita acima). Os elementos de impressão 390, 392, 394 e 396 correspondem substancialmente em função aos elementos de impressão 380, 382, 384, 386 anteriormente descritos. O efeito de uma janela de material deste tipo será o de apresentar imagens distintas diferentes quando o material é visualizado de lados opostos. Por exemplo, uma janela incorporada dentro de papel moeda podería exibir a denominação numérica da nota, como um "10" quando visualizada do lado da face da nota, mas quando visualizada do lado traseiro da nota a janela Unison poderia exibir informação diferente, como "USA", que poderá ser na mesma cor que a primeira imagem ou em uma cor diferente. A Figura 18d ilustra um substrato transparente 373 que age como o espaçador óptico para o material formado por uma zona de lentes 374 de extensão limitada e uma camada de ícone 376 que se estende substancialmente além da periferia da zona de lentes 374. Nesta versão, os efeitos presentes só serão visíveis naquela zona que inclui tanto as lentes como os ícones (correspondente à zona de lente 374 nesta Figura). Tanto as lentes 374 como o substrato adjacente poderão opçionalmente ser impressos 375, e elementos de impressão também poderão ser aplicados à camada de ícone 376 ou a uma camada de selagem opcional que cobre os ícones (não indicado nesta Figura - ver a Figura 1) . Múltiplas zonas de lentes podem ser utilizadas em um artigo após a maneira desta versão, sempre que a zona de lente for colocada os efeitos Unison serão vistos, a dimensão, a rotação, a posição da profundidade estereoscópica, e as propriedades OPM das imagens podem ser diferentes para cada zona de lente. Esta versão é bem adequada para aplicação a cartões de identidade, cartões de crédito, carteiras de motorista, e aplicações similares. A Figura 18e mostra uma versão que é similar àquela da Figura 18d, exceto que o plano do ícone 402 não se estende substancialmente além da extensão da zona da lente 4 00. O espaçador óptico 398 separa as lentes 400 dos ícones 402. Os elementos de impressão 404 e 406 correspondem aos elementos de impressão 375 e 377 na Figura 18d. Múltiplas zonas 4 00 podem ser utilizadas em um artigo na maneira desta versão, cada zona podendo ter efeitos separados. Esta versão é bem adaptada para aplicação a cartões de identidade, cartões de crédito, carteiras de motorista, e aplicações similares. A Figura 18f representa uma versão que é similar à Figura 18d exceto que a presente versão incorpora um espaçador óptico 408 que separa as lentes 413 do plano do ícone 410. As lentes 413 se estendem substancialmente além da periferia da zona do ícone 412. Os elementos de impressão 414 e 416 correspondem aos elementos de impressão 375 e 377 na Figura 18d. Múltiplas zonas de lente podem ser utilizadas em um artigo após a maneira desta versão, sempre que uma zona de lente é colocada os efeitos atuais serão vistos, a dimensão, a rotação, a posição da profundidade estereoscópica, e as propriedades OPM das imagens podem ser diferentes para cada zona de lente. Esta versão é bem adequada para aplicação em cartões de identidade, cartões de crédito, carteiras de motorista, e aplicações similares.

As Figuras 19a-b ilustram visões em seção transversal que comparam o campo de visão em foco de uma lente esférica com aquela de uma lente asférica de campo plano quando cada uma delas é incorporada dentro de uma estrutura do tipo descrito acima. A Figura 19a ilustra uma lente substancialmente esférica como aplicada em um sistema conforme descrito acima. A lente substancialmente esférica 418 é separada do plano de ícone 422 pelo espaçador óptico 420. A imagem 424 projetada perpendicularmente à superfície do material origina um ponto focal 426 dentro da camada de ícone 422. A imagem 424 está em foco nítido porque o ponto focal 426 está dentro da camada de ícone 422. Quando a lente é visualizada de um ângulo oblíquo, então a imagem 428 fica embaralhada e fora de foco porque o ponto focal correspondente 430 não está mais no plano do ícone, mas está acima dele a uma distância substancial. A seta 432 mostra a curvatura de campo da lente, equivalente ao varrer do ponto focal de 426 para 430. O ponto focal está dentro do plano do ícone por toda a zona 434, depois se desloca fora do plano do ícone na zona 436. Lentes que são bem adequadas para a aplicação em coordenação com um plano de imagens impressas ou ícones tipicamente têm um F# baixo, tipicamente inferior a 1, resultando em uma profundidade de foco muito rasa - lentes com F# mais altos podem ser utilizadas efetivamente com efeitos Deep e Float, mas causam disparidade binocular vertical proporcional com os efeitos aqui descritos quando utilizadas com efeitos Unison Motion. Assim que o limite inferior da profundidade de foco se desloca para fora do plano do ícone, a claridade da imagem degrada rapidamente. Desta Figura, pode-se observar que a curvatura de campo de uma lente substancialmente esférica limita o campo de visão dá imagem: a imagem é distinta apenas dentro da zona de foco 434, rapidamente saindo de foco para ângulos de visualização mais oblíquos. Lentes substancialmente esféricas não são lentes de campo plano, e a curvatura de campo dessas lentes é amplificada para lentes de F# baixo. A Figura 19b ilustra uma lente asférica conforme aplicada ao sistema presente. Como uma lente asférica, sua curvatura não é aproximado ao de uma esfera. A lente asférica 438 é separada da camada de ícone 442 pelo espaçador óptico 440. A lente asférica 438 projeta a imagem 444 do plano de ícone 442 normal ao plano do material. A imagem tem origem no ponto focal 446. 0 comprimento focal da lente asférica 438 situa-se dentro do plano do ícone 442 para uma ampla gama de ângulos de visualização, do normal 444 ao oblíquo 448, pois ela possui um campo plano 452. O comprimento focal da lente varia de acordo com o ângulo de visão através dela. O comprimento focal é mais curto para a visualização normal 444 e aumenta à medida que o ângulo de visualização fica mais oblíquo. No ângulo de visualização oblíquo 448, o ponto focal 450 ainda está dentro da espessura do plano do ícone, e a imagem oblíqua, portanto, ainda está em foco para este ângulo de visualização oblíquo 448. A zona em foco 454 é bem maior para a lente asférica 438 do que a zona em foco 434 da lente substancialmente esférica 418. A lente asférica 438 assim fornece um campo aumentado de visão sobre a largura do ícone de imagem associado de modo que as bordas periféricas do ícone de imagem associado não caem fora da visão comparado com aquele da lente esférica 418. Lentes asféricas são preferidas para o sistema presente dado o maior campo de visão que elas fornecem e o aumento resultante em visibilidade das imagens associadas.

As Figuras 20a-c são seções transversais que ilustram dois benefícios de utilidade que resultam da utilização de uma camada de ícone grossa. Esses benefícios aplicam-se sempre que a lente 456 utilizada para visualizá-los é substancialmente esférica 418 ou asférica 438, mas os benefícios são maiores em combinação com lentes asféricas 438. A Figura 20a ilustra um material de sistema de camada de ícone fina 4 60 que inclui as lentes 456 separadas da camada de ícone 460 pelo espaçador óptico 458. Elementos de ícone 462 são finos 4 61 em comparação com a curvatura de campo da lente 463, que limita a zona em foco a um pequeno ângulo, o ângulo entre a imagem projetada na direção normal 464, e a imagem em ângulo oblíquo mais alto 468 que tem o ponto focal 470 dentro da camada de ícone 460. O maior campo de visão é obtido ao desenhar o foco de imagem normal 466 para situar-se no fundo do plano de ícone, assim maximizando o campo oblíquo do ângulo de visão, limitado pelo ponto em que o ponto focal 470 situa-se no topo do plano de ícone. O campo de visão do sistema na Figura 20a é limitado a 30 graus. A Figura 20b ilustra os benefícios obtidos da incorporação de um plano de ícone 471 que é grosso 472 em comparação com a curvatura de campo da lente 456. As lentes 456 são separadas dos elementos de ícone grossos 474 pelo espaçador óptico 458. Os elementos de ícone grossos 474 permanecem em foco 475 sobre um campo de visão maior, 55 graus, do que os elementos de ícone finos 462 da Figura 20a. A imagem normal 476 projetada através das lentes 456 do ponto focal 478 está em foco nítido e o foco permanece nítido enquanto o ângulo de visão aumenta até os 55 graus, quando o ponto focal 482 da imagem oblíqua 480 situa-se no topo do plano de ícone grosso 471. O campo de visão aumentado é maior para uma lente de campo plano, como a lente asférica 438 da Figura 19B. A Figura 20C ilustra ainda outra vantagem de um plano de ícone grosso 492, que reduz a sensibilidade do material do presente sistema a variações na espessura S que poderão resultar de variações na fabricação. A lente 484 é espaçada uma distância S da superfície inferior da camada de ícone da espessura i. A lente 484 projeta a imagem 496 do ponto focal 498 disposto no fundo da camada de ícone 492. Esta Figura é desenhada para demonstrar que variações no espaço óptico S entre as lentes e a camada de ícone podem variar sobre uma faixa igual à espessura da camada de ícone i sem perda do foco da imagem 496, 500, 504. Na lente 486, a espessura do espaçador óptico é de cerca de (S+i/2) e o ponto focal 502 da imagem 500 ainda está dentro da espessura i da camada de ícone 492. Na lente 488, a espessura do espaçador óptico aumentou para (S+i) 490 e o ponto focal 506 da imagem 504 situa-se no topo do elemento de ícone grosso 494. A espessura do espaçador óptico, portanto, pode variar sobre uma faixa que corresponde à espessura da camada de ícone i: portanto, uma camada de ícone fina fornece uma tolerância pequena para variações no espaçador óptico e uma camada de ícone grossa fornece uma tolerância maior para variações na espessura do espaçador óptico.

Um benefício adicional é fornecido pela camada espessa de ícone 492. Lentes imperfeitas, tais como lente substancialmente esféricas, podem ter um comprimento focal mais curto 493 na direção das suas bordas do que do seu centro 496. Este é um aspecto do defito comum de aberração esférica de lentes substancialmente esféricas. Uma camada de ícone espessa fornece um elemento de ícone que pode ser claramente focalizado através de um limite de de comprimentos focais, 498 a 495, melhorando, assim, a claridade e o contraste de uma imagem produzida por uma lente 484 possuindo variações de comprimentos focais. A Figura 21 é uma visão plana que mostra a aplicação do sistema presente a papel moeda e outros documentos de segurança como um fio de segurança "ajanelado". A Figura 21 mostra uma estrutura de fio ajanelado que inclui o material do sistema 508 que foi cortado dentro de uma fita, referido como um "fio", que está tipicamente na faixa entre 0,5 mm e 10 mm de largura. 0 fio 508 é incorporado dentro do substrato do documento fibroso 510 e fornece as zonas ajaneladas 514. O fio 508 poderá opcionalmente incorporar uma camada selante pigmentada, tingida, enchida, ou revestida 516 para aumentar o contraste da imagem e/ou fornecer segurança adicional e características de autenticação, como condutividade elétrica, propriedades magnéticas, detecção de ressonância magnética nuclear e autenticação, ou ocultar o material da vista na iluminação refletida quando visto do lado de trás do substrato (o lado oposto ao lado que apresenta as imagens sintéticas Unison e uma camada adesiva 517 para reforçar a ligação entre o fio 508 e o substrato fibroso 510. O fio 508 é mantido em uma orientação para manter as lentes mais para cima de modo que os efeitos da imagem são visíveis nas zonas ajaneladas 514. Tanto o substrato fibroso 510 como o fio poderão ser sobre-impressos pelos elementos de impressão 518 e o substrato fibroso poderá ser impresso 520 em sua face oposta. A Figura 21 ilustra aquele fio 508 e seus efeitos de imagem 522 são apenas visíveis da superfície superior 521 do substrato 510 nas zonas ajaneladas 514. O fio 508 é coberto pelo material do substrato fibroso nas zonas internas 512 e os efeitos da imagem 522 não são substancialmente visíveis nessas zonas. Os efeitos OPM são particularmente dramáticos quando incorporados dentro do fio 508. (Ver a Figura 22). À medida que o substrato fibroso 510 é inclinado em várias direções, a imagem OPM pode ser feita para varrer através da largura 524 do fio, produzindo um efeito visual surpreendente e dramático. Este recurso de varredura de uma imagem OPM torna possível apresentar a imagem 522 que é maior que a largura do fio 508. 0 usuário que examinar o documento contendo um fio ajanelado 508 pode então inclinar o documento para varrer a imagem inteira através do fio, varrendo-o como um anúncio de marquise. Os efeitos das versões Deep. Float, e Levitate também podem ser utilizados com vantagem em um formato de fio ajanelado. O fio 508 poderá ser pelo menos parcialmente incorporado em papéis de segurança durante a fabricação por técnicas comumente empregadas na indústria de confecção de papel. Por exemplo, o fio 508 poderá ser prensado dentro de papéis úmidos enquanto as fibras não estão consolidadas e flexíveis, conforme ensinado pela Patente dos Estados Unidos número 4.534.398 que é aqui incorporada por referência. 0 fio ajanelado do sistema presente é particularmente bem adequado para aplicação a papel moeda. Uma espessura total típica para o material de fio está na faixa de 22μ a 34μ, enquanto a espessura total do papel moeda poderá variar tanto quanto 88μ. É possível incorporar um fio de segurança ajanelado do sistema presente dentro de papel moeda sem alterar substancialmente a espessura total do papel ao reduzir localmente a espessura do papel por uma quantidade equivalente à espessura do fio.

Na versão exemplar, o fio 508 compreende: (a) um ou mais espaçadores ópticos; (b) uma ou mais malhas periódicas opcionais de micro-imagens ou de ícones posicionados dentro ou ao lado de um espaçador óptico; e (c) uma ou mais malhas planares periódicas opcionais de microlentes não cilíndricas posicionadas no ou ao lado quer do espaçador óptico ou de uma malha de ícone planar, com cada microlente tendo um diâmetro base inferior a 50 mícrons.

Em outra versão, as micro-imagens ou ícones constituem vazios enchidos ou recessos que são formados em uma superfície do um ou mais espaçadores ópticos, enquanto as microlentes não cilíndricas são microlentes asféricas, com cada microlente asférica tendo um diâmetro base que varia de cerca de 15 a cerca de 35 mícrons. Pelo menos uma camada selante ou obscurecedora 516 poderá ser posicionada na malha planar de micro-imagens ou ícones para aumentar o contraste e assim a acuidade visual dos ícones e também para mascarar a presença do fio 508 quando o fio é pelo menos parcialmente embutido em um documento de segurança.

Em ainda outra versão da presente invenção, o fio 508 compreende: (a) um espaçador óptico com superfícies planar superior e inferior opostas; (b) uma malha periódica de micro-imagens ou de ícones que compreendem recessos enchidos formados na superfície planar inferior do espaçador óptico; (c) uma malha periódicas de microlentes multi-zonais não cilíndricas, de campo plano, asféricas ou de base poligonal posicionada na superfície planar superior do espaçador óptico, em que cada microlente tem um diâmetro base que varia de cerca de 20 a cerca de 30 mícrons; e (d) uma camada selante pigmentada ou obscurecedora 516 posicionada na malha de ícone. 0 espaçador óptico poderá ser formado com a utilização de um ou mais polímeros essencialmente incolores, incluindo, sem a eles se limitar, poliéster, polipropileno, polietileno, polietileno tereftalato, cloreto de polivinilideno, e assemelhados. Em uma versão exemplar, o espaçador óptico é formado com a utilização de poliéster ou de polietileno tereftalato e possui uma espessura que varia de cerca de 8 a cerca de 25 mícrons.

As malhas de ícone e de microlente podem ser formadas utilizando um material substancialmente transparente ou límpido curado por radiação que inclui, sem a eles se limitar: acrílicos, poliésteres, epoxies, uretanos, e assemelhados. Preferivelmente, as malhas são formadas utilizando uretano acrilatado que está disponível da Lord Chemicals sob a designação de produto U107.

Os recessos do ícone formados na superfície planar inferior do espaçador óptico mede, cada um, de cerca de 0,5 a cerca de 8 mícrons de profundidade e tipicamente 30 mícrons na largura da micro-imagem ou do ícone. Os recessos podem ser enchidos com qualquer material adequado como resinas pigmentadas, tintas, corantes, metais, ou materiais magnéticos. Em uma versão exemplar, os recessos são enchidos com uma resina pigmentada que compreende um pigmento de sub-mícron que está disponível da Sun Chemical Corporation sob a designação de produto Spectra Pac. A camada selante pigmentada ou obscurecedora 516 pode ser formada utilizando um ou mais de uma variedade de revestimentos opacificantes que incluem, sem a eles se limitar, revestimentos pigmentados que compreendem um pigmento, como dióxido de titânio, disperso dentro de um ligante ou portador de material polimérico curado. Preferivelmente, a camada selante ou obscurecedora 516 é formada com a utilização de polímeros curáveis por radiação e possui uma espessura que oscila de cerca de 0,5 a cerca de 3 mícrons. O fio 508, que é descrito acima, poderá ser preparado de acordo com o método seguinte: (a) aplicar uma resina substancialmente transparente ou límpida curável por radiação às superfícies superior e inferior do espaçador óptico; (b) formar uma malha de microlentes na superfície superior e uma malha de ícone na forma de recessos na superfície inferior do espaçador óptico; (c) curar a resina substancialmente transparente ou límpida utilizando uma fonte de radiação; (d) encher os recessos da malha de ícone com uma resina pigmentada ou tinta; (e) remover o excesso de resina ou tinta da superfície inferior do espaçador óptico; e (f) aplicar um revestimento ou camada selante pigmentado ou obscurecedor à superfície inferior do espaçador óptico.

Em muitos casos, é desejável que os fios de segurança utilizados em papel moeda e em outros documentos financeiros de alto valor e de identificação sejam detectados e autenticados por sensores de não contato de alta velocidade, como sensores de capacitância, sensores de campo magnético, sensores de transmissão óptica e de opacidade, de fluorescência, e/ou de ressonância magnética nuclear. A incorporação de materiais fluorescentes dentro da lente, do substrato, da matriz do ícone, ou dos elementos de enchimento do ícone de uma película Unison pode permitir a autenticação aberta ou forênsica do material Unison pela observação da presença e das características espectrais da fluorescência. Uma película Unisom fluorescente pode ser projetada para ter suas propriedades fluorescentes visíveis de ambos os lados do material ou de apenas um lado do material. Sem uma camada de isolamento óptico no material por baixo da camada de ícone, a fluorescência de qualquer parte de um material Unison será visível de qualquer um de seus lados. A incorporação de uma camada de isolamento óptico torna possível separar a visibilidade da fluorescência de seus dois lados. Assim, um material Unison que incorpora uma camada de isolamento óptico por baixo do plano de ícone poderá ser projetado para exibir fluorescência em um número de modos diferentes: fluorescência de cor A, visível do lado da lente, nenhuma fluorescência visível do lado da camada de isolamento óptico, fluorescência da cor A ou B visível do lado da camada de isolamento óptico mas não do lado da lente, e fluorescência da cor A visível do lado da lente e fluorescência cor A ou B visível do lado da camada de isolamento óptico. A singularidade fornecida pela variedade de assinaturas fluorescentes possíveis pode ser utilizada para aprimorar ainda mais a segurança do material Unison. A camada de isolamento óptico pode ser uma camada de material pigmentado ou tingido, uma camada de metal, ou uma combinação de camadas pigmentadas e de camadas de metal, que absorve ou reflete a emissão fluorescente de um lado do material e o impede de ser visto do outro lado.

Os ícones formados de vazios formatados e seu inverso, os ícones formados dos postes formatados, são particularmente permissíveis para acrescentar recursos de autenticação lido por máquina em um fio de segurança do material Unison para o papel moeda e outros documentos de alto valor. A matriz do ícone, o enchimento do ícone, e qualquer número de revestimentos do verso (revestimentos selantes) podem todos, separadamente e/ou em todas as combinações, incorporar pigmentos não fluorescentes, corantes não fluorescentes, pigmentos fluorescentes, corantes fluorescentes, partículas de metal, partículas magnéticas, materiais de assinatura de ressonância magnética nuclear, partículas para laser, materiais LED orgânicos, materiais opticamente variáveis, metal evaporado, materiais de interferência de película fina, polímeros de cristal líquido, materiais ópticos de conversão ascendente e de conversão descendente, materiais dicróicos, materiais opticamente ativos (que possuem potência rotativa óptica), materiais opticamente polarizantes, e outros materiais aliados.

Em algumas circunstâncias, como quando um revestimento de cor escura ou colorido (como um material magnético ou camada condutora) foi acrescentado ao material Unison ou quando a cor ou o plano do ícone é objecionável quando visto através do lado de trás de um substrato, poderá ser desejável mascarar ou ocultar a aparência de um fio de segurança de material Unison embutido, parcialmente embutido ou ajanelado de um lado de um substrato de papel ou visto em luz refletida, enquanto o fio é visível do lado oposto do substrato. Outros tipos de fios de segurança de papel moeda comumente incorporam uma camada de metal, tipicamente alumínio, para refletir a luz que filtra através da superfície do substrato, assim fornecendo brilho similar para o substrato circundante. Alumínio ou outro metal refletor de cor neutra pode ser utilizado de maneira similar para mascarar a aparência de um fio Unison do lado de trás do material Unison e depois opcionalmente selá-lo no lugar. Uma camada pigmentada pode ser utilizada para o mesmo fim, o de ocultar ou obscurecer a visibilidade do fio de segurança do lado "de trás" do documento, no lugar de uma camada metalizada, ou em conjunto com ela. A camada pigmentada pode ser de qualquer cor, incluindo o branco, mas a cor mais eficaz é aquela que casa com a cor e a intensidade da luz dissipada internamente, e fora, do substrato fibroso. O acréscimo de uma camada metalizada a um material Unison pode ser efetuado de um número de modos, incluindo a metalização direta do Ícone ou da camada selante do material Unison por evaporação, borrifamento, deposição química, ou outro meio adequado, ou laminação do ícone ou da camada selante do material Unison à superfície metalizada de uma segunda película polimérica. É prática comum criar fios de segurança de papel moeda ao metalizar uma película e desmetalizar por padrão esta película para deixar "fitas" estreitas de área metalizada, laminar a superfície metalizada em uma segunda película polimérica, depois cortar o material laminado tal que as fitas metálicas são isoladas das bordas dos fios cortados pelo adesivo laminador, assim protegendo o metal do ataque químico nas bordas do fio. Este método também pode ser aplicado no caso da presente invenção: o material Unison pode simplesmente substituir a segunda película de laminação. Assim, o material Unison pode ser aumentado pelo acréscimo de camadas metalizadas padronizadas ou não padronizadas.

Imagens sintéticas podem ser projetadas como padrões binários, tendo uma cor (ou ausência de cor) que define os ícones e uma cor diferente (ou ausência de cor) que define o fundo; neste caso, cada zona de ícone inclui uma imagem de tom único completa que utiliza "pixels" da imagem que são todo preenchido ou todo não preenchido. Imagens sintéticas mais sofisticadas podem ser produzidas ao fornecer variações tonais da cor de ícone selecionada. A variação tonal na imagem sintética pode ser criada ao controlar a densidade da cor em cada imagem de ícone ou ao efetivamente fazer "meio tom" da imagem sintética ao incluir ou excluir elementos de desenho nos grupos selecionados de ícones. O primeiro método, controlar a densidade da cor em cada imagem de ícone, poderá ser realizada ao controlar a densidade óptica do material criando a imagem do ícone micro-impressa. Um método conveniente para fazer isto utiliza a versão do ícone vazio preenchido, já descrito anteriormente. 0 segundo método, fazer o "meio tom" da imagem sintética ao incluir ou excluir elementos do desenho em grupos selecionados de ícones, ilustrado na Figura 23, efetuado ao incluir elementos de desenho da imagem em uma proporção de zonas de ícone que é igual à densidade de cor desejada. A Figura 23 ilustra isto com um exemplo que utiliza um padrão de repetição hexagonal para as zonas de ícone 570 que seria coordenado com um padrão de repetição hexagonal das lentes. Cada uma das zonas de ícone 570 não contém informação idêntica. Todos os elementos da imagem de ícone 572, 574, 576 e 578 estão presentes em substancialmente a mesma densidade de cor. Os elementos de imagem de ícone 572 e 574 estão presentes em algumas das zonas de ícone e diferentes elementos de imagem de ícone estão presentes em outras zonas de ícone. Algumas zonas de ícone contêm o único elemento de imagem de ícone 570. Especificamente, o elemento de imagem de ícone 572 está presente na metade das zonas de ícone, o elemento de imagem de ícone 574 está presente em três quartos das zonas de ícone, o elemento de imagem de ícone 578 está presente em metade das zonas de ícone, e o elemento de imagem de ícone 576 está presente em um terço das zonas de ícone. A informação presente em cada zona de ícone determina se sua lente associada mostrará a cor do padrão de imagem do ícone ou a cor do fundo da imagem do ícone de uma orientação de visualização particular. Ou os elementos da imagem 572 ou 578 serão visíveis em todas as lentes associadas a este padrão de ícone, mas o espaço da imagem sintética 580 do elemento de imagem de ícone 572 sobrepõe-se ao espaço de imagem sintética do elemento de imagem de ícone 578. Isto significa que a zona de sobreposição 582 das imagens sintéticas dos ícones 572 e 578 aparecerão na densidade de cor de 100%, pois toda lente projetará a cor da imagem do ícone nesta zona. A parte não sobreposta dessas duas imagens sintéticas, 588, só é visível em 50% das lentes, de modo que ela aparece como 50% da densidade de cor. A imagem sintética 586 do elemento de ícone 576 é visível em apenas um terço das lentes, de modo que ela aparece como densidade de 33,3%. A imagem sintética 584 do elemento de imagem de ícone 576 correspondentemente aparece como densidade de cor de 75%. Fica claro dentro do escopo deste ensinamento que uma faixa tremenda de variações tonais podem ser obtidas na imagem sintética através da omissão seletiva de elementos da imagem de ícone em porcentagens selecionadas de zonas de ícone. Para maior eficácia as distribuições dos elementos de imagem do ícone através das zonas de imagem do ícone devem ser relativamente uniformes.

Um método de desenho da imagem do ícone relacionado, ilustrado na Figura 24a, pode ser utilizado para criar elementos de imagem sintética combinadas que são de dimensão menor que a característica menor dos elementos de imagem sintética individuais. Isto é possível na circunstância comum em que a dimensão da menor característica de uma imagem de ícone é maior que a precisão de colocação da característica. Assim, uma imagem de ícone poderá ter características mínimas da ordem de dois mícrons de dimensão, mas essas características poderão ser colocadas com precisão em qualquer ponto em uma grade de espaçamento de 0,25 mícron. Neste caso, a menor característica da imagem do ícone é oito vezes maior que a precisão de colocação daquela característica. Como com o diagrama anterior, este método é ilustrado utilizando um padrão de ícone hexagonal 594, mas ela aplica-se igualmente bem a qualquer outra simetria de padrão utilizável. De maneira similar ao método da Figura 23, este método depende no uso de informação diferente em pelo menos uma zona de ícone. No exemplo da Figura 24a, dois padrões de ícone diferentes, 596 e 598, estão, cada um, presentes na metade das zonas de ícone (por clareza apenas um de cada padrão é mostrado nesta Figura). Essas imagens de ícone produzem uma imagem sintética composta 600 que incorpora a imagem sintética 602 criada pelos elementos da imagem de ícone 596, e a imagem sintética 604, criada pelos elementos da imagem de ícone 598. As duas imagens sintéticas, 602 e 604, são projetadas para ter áreas sobrepostas, 606 e 608, que parecem ter 100% de densidade de cor enquanto as áreas não sobrepostas 605 têm 50% de densidade de cor. A dimensão mínima das áreas sobrepostas na imagem sintética compostas poderá ser tão pequena como a precisão do posicionamento da magnificação sintética escalada dos elementos da imagem do ícone, e portanto poderá ser menor que a dimensão característica mínima das duas imagens sintéticas constituintes que são projetadas para sobreporem-se em uma pequena região. No exemplo da Figura 23, as regiões de sobreposição são utilizadas para criar os caracteres para o número "10" com linhas mais estreitas do que seriam de outro modo possíveis.

Este método também pode ser utilizado para criar padrões estreitos de hiatos entre elementos de imagem do ícone, conforme é mostrado na Figura 24b. As zonas de ícone hexagonal 609 poderiam ser quadrados ou de qualquer outro formato adequado para fazer uma malha preenchedora de espaço, mas hexagonal é preferido. Neste exemplo, metade dos padrões de ícone da imagem de ícone 610, e metade deles são a imagem de ícone 611. Todos os elementos desses padrões são representados como sendo de uma densidade de cor substancialmente igual e uniforme. Em isolamento esses dois padrões não sugerem claramente a forma da imagem final, e isto pode ser utilizado como um elemento de segurança - a imagem não é óbvia até ela estar formada pela malha de lente sobreposta. Uma instância da imagem sintética 612 formada pela combinação da imagem sintética dos elementos de ícone 610 com a imagem sintética dos elementos de ícone 611 é mostrada, em que os hiatos que permanecem entre as imagens sintéticas separadas formam o numeral "10". Neste caso, duas imagens sintéticas são combinadas para formar a imagem sintética final, de modo que as partes coloridas desta imagem 613 mostram 50% de densidade de cor. Este método não é limitado pelos detalhes deste exemplo: três ícones poderíam ter sido utilizados em vez de dois, os hiatos definindo o elemento desejado nas imagens sintéticas compostas podem ter larguras variáveis e variedade de formato ilimitada, e este método pode ser combinado quer com os métodos das Figuras 23, 24a,b ou 25, ou um outro método de desenho de imagem de ícone que ensinamos.

Informação oculta pode ser incorporada dentro das imagens de ícone que não podem ser vistas nas imagens sintéticas resultantes. Ter essa informação oculta escondida nas imagens de ícone pode ser utilizado, por exemplo, para autenticação oculta de um objeto. Dois métodos para efetuar isto são ilustrados na Figura 25. 0 primeiro método é ilustrado pela utilização de imagens de ícone casadas 616 e 618. A imagem de ícone 616 mostra um padrão de borda sólido e o número "42" contido no interior da borda. A imagem de ícone 618 mostra um formato sólido com o número "42" como um orifício gráfico naquele formato. Neste exemplo, os formatos de perímetro das imagens de ícone 616 e 618 são substancialmente idênticos e sua posição relativa dentro de suas zonas de ícone respectivas, 634 e 636, também são substancialmente idênticas. Quando uma imagem sintética composta 620 é criada dessas imagens de ícone, a borda da imagem sintética composta 622 mostrará densidade de cor de 100% porque todas as imagens de ícone têm um padrão naquela área correspondente, de modo que há uma sobreposição inteira nas imagens sintéticas criadas das imagens de ícone 616 e 618. A densidade de cor do interior 624 da imagem sintética composta 620 será de 50%, pois a imagem do espaço que circunda o "42" vem das imagens de ícone 618 que enchem apenas metade das zonas de ícone, e a imagem do "42" colorido vem de imagens de ícone 616 que também enchem metade das zonas de ícone. Conseqüentemente, não há qualquer diferenciação tonal entre o "42" e seu fundo, de modo que a imagem sintética composta observada, 626, mostrará uma imagem tendo uma borda 628 de densidade de corde 100% e um interior 630 de densidade de cor de 50%. O "42" presente ocultamente em todas as imagens de ícone 616 e 617 é, assim, "neutralizado" e não será visto na imagem sintética composta observada 626.

Um segundo método para incorporar informação oculta dentro de imagens de ícone é ilustrado pelos triângulos 632 na Figura 25. Os triângulos 632 poderão ser aleatoriamente colocados dentro das zonas de ícone (não mostradas nesta Figura) ou eles podem ser colocados em uma malha ou outro padrão que substancialmente não casa com o período das zonas de ícone 634, 632. Imagens sintéticas são criadas de uma multiplicidade de imagens de ícone em malhas regulares que são feitas em imagens por uma malha regular correspondente de microlentes. Os padrões no plano do ícone que não correspondem substancialmente ao período da malha da microlente não formarão imagens sintéticas completas. 0 padrão de triângulos 632, portanto, não criará uma imagem sintética coerente e não estará visível na imagem sintética observada 626. Este método não é limitado a desenhos geométricos simples, como os triângulos 632: outra informação oculta, como informação alfa-numérica, códigos de barra, bits de dados, e padrões de grande escala podem ser incorporados dentro do plano de ícone com este método. A Figura 26 ilustra uma abordagem geral para a criação de imagens integrais inteiramente tridimensionais em um material Unison (Unison 3-D). Uma única zona de ícone 640 contém a imagem de ícone 642 que representa uma visão distorcida na escala de um objeto a ser exibido em 3-D como visto do ponto de vantagem daquela zona de ícone 640. Neste caso, a imagem de ícone 642 é desenhada para formar uma imagem sintética 670 de um cubo oco 674. A imagem do cubo 642 tem um quadro em primeiro plano 644 que representa o ! lado mais próximo 674 do cubo oco 672, padrões de hiato afunilados 646 que representam os cantos 676 do cubo oco 672, e um quadro de fundo 648 que representa o lado mais distante 678 do cubo oco 672. Pode ser observado que as proporções relativas do quadro de primeiro plano 644 e o quadro de fundo 648 na imagem de ícone 642 não correspondem às proporções do lado mais próximo 674 e do lado mais distante 678 do cubo oco da imagem sintética 672. A razão para a diferença na escala é que as imagens que são para aparecer mais distantes do plano do material Unison experimentam maior magnificação, de modo que sua dimensão na imagem do ícone precisa ser reduzida para fornecer a escala correta quando da magnificação para formar a imagem sintética 672.

Em uma localização diferente no material Unison 3-D encontramos a zona de ícone 650 que inclui uma imagem de ícone diferente 652. Como com a imagem de ícone 642, a imagem de ícone 652 representa uma visão em escala distorcida da imagem sintética 672 como vista do ponto de vantagem diferente desta zona de ícone 650. A escala relativa do quadro de primeiro plano 654 e do quadro de fundo 658 são similares aos elementos correspondentes da imagem de ícone 642 (embora isto não seja verdade, em geral), mas a posição do quadro de fundo 658 foi deslocada, juntamente com a dimensão e a orientação dos padrões de canto 656. A zona de ícone 660 está localizada mais uma distância distante no material Unison 3-D e ele apresenta ainda outra imagem de ícone com escala distorcida 662, que inclui a imagem de ícone 662 com o quadro de primeiro plano 664, padrões de hiato afunilado 667, e o quadro de fundo 668 .

Em geral, a imagem de ícone em cada zona de ícone em um material Unison 3-D será ligeiramente diferente de seus vizinhos próximos e poderá ser significativamente diferente de seus vizinhos distantes. Pode-se observar que a imagem de ícone 652 representa um estágio transicional entre as imagens de ícone 642 e 662. Em geral, cada imagem de ícone em um material Unison 3-D poderá ser singular, mas cada um representará um estágio de transição entre as imagens de ícone a cada lado dele. A imagem sintética 670 é formada de uma multiplicidade de imagens de ícone como as imagens de ícone 640, 650, e 660 conforme as imagens sinteticamente feitas através de uma malha de lente associada. A imagem sintética do cubo oco 674 mostra os efeitos dos diferentes fatores de magnificação sintética que resultam de períodos de repetição efetivos dos diferentes elementos de cada uma das imagens de ícone. Vamos supor que a imagem do cubo oco 674 pretende ser visualizada como uma imagem SuperDeep. Neste caso, se a zona de ícone 640 foi disposta há alguma distância no lado esquerdo inferior da zona de ícone 650, e a zona de ícone 660 foi disposta há alguma distância à direita superior da zona de ícone 650, pode-se ver que o período efetivo dos quadros de primeiro plano 644, 654 e 664 serão inferior que aquele dos quadros de fundo 648, 658 e 668, assim fazendo com que a face mais próxima 676 do cubo (correspondendo aos quadros de primeiro plano 644, 654 e 664) situe-se mais próximo ao plano do material Unison e a face mais distante 678 do cubo situe-se mais profundamente e mais distante do plano do material Unison, e seja magnifiçado por um fator maior. Os elementos de canto 646, 656 e 667 coordenam tanto com os elementos de primeiro plano e do fundo para criar o efeito de profundidade mudando suavemente entre eles. O método de desenhar imagens de ícone para Unison 3-D é mais inteiramente descrito na Figura 27. Esta figura isola o método para um único projetor de imagem 680. Como foi descrito anteriormente, um único projetor de imagem inclui uma lente, um espaçador óptico, e uma imagem de ícone, a imagem de ícone tendo substancialmente as mesmas dimensões que o período de repetição da lente (dando margem para as pequenas diferenças na escala que criam os efeitos virtuais Unison). O campo de visão para a lente e seu ícone associado é mostrado como o cone 682 que também corresponde a uma inversão do cone focal da lente, de modo que as proporções do campo de visão do cone 682 são determinadas pelo F# da lente. Embora a figura mostre este cone como tendo uma base circular, o formato da base efetivamente será o mesmo que o formato de uma zona de ícone, como um hexágono.

Neste exemplo, desejamos criar uma imagem sintética Unison 3-D que incorpora três cópias da palavra "UNISON", 686, 690 e 694, no mesmo tamanho visual dos três planos de imagem Superdeep diferentes 684, 690 e 692. O diâmetro dos planos de imagem 684, 688 e 692 expande com o cone do campo de visão: em outras palavras, à medida que a profundidade da imagem aumenta, a área coberta pelo cone do campo de visão aumenta. Assim, o campo de visão no plano de profundidade mais raso 684 apenas abrange partes do "NIS" da palavra UNISON, enquanto o plano de profundidade média 688 abrange a totalidade do "NIS" e partes do "U" e do "0" e o plano de profundidade mais fundo 692 abrange quase todo o "UNISON", faltando apenas parte do "N" final. A informação assim apresentada (UNISONs 686, 690 e 694) por cada um desses planos de imagem sintética 684, 688, e 692, precisa em última instância ser incorporado dentro de uma única imagem de ícone no projetor de imagem 680. Isto é efetuado pela captura da informação no cone do campo de visão 686 em cada plano de profundidade 684, 688 e 692, depois escalar os padrões da imagem de ícone resultante para as mesmas dimensões. A imagem de ícone 696 representa o campo de visão da imagem UNISON 686 como vista no plano de profundidade 684, a imagem de ícone 704 representa o campo de visão da imagem UNISON 690 como vista no plano de profundidade 688, e a imagem de ícone 716 representa o campo de visão da imagem UNISON 694 como vista no plano de profundidade 692.

Dentro da imagem de ícone 696 os elementos da imagem de ícone 698 originam-se de uma parcela do primeiro "N" da imagem UNISON 686, o elemento da imagem de ícone 700 origina-se de uma parcela do "I" da imagem UNISOM 686, e os elementos de imagem de ícone 702 originam-se das parcelas do "S" da imagem UNISON 686. Dentro da imagem de ícone 704 o elemento de imagem de ícone 706 origina-se de uma parcela do "U" da imagem UNISON 690, o elemento de imagem de ícone 708 origina-se de uma parcela do ”U" da imagem UNISON 690, o elemento de imagem de ícone 710 origina-se do "S" da imagem UNISON 690, e o elemento de imagem de ícone 714 origina-se de uma parcela do "0" da imagem UNISON 690. Observe que embora as imagens sintéticas 686, 690 e 694 são apresentadas em escala similar, a imagem de ícone 704 para o plano de profundidade médio 688 apresenta suas letras UNISON em uma escala menor do que aquelas da imagem de ícone 696. Este resulta da magnificação sintética mais alta que a imagem de ícone 704 sofrerá (quando sinteticamente combinada com uma multiplicidade de imagens de ícone circundantes para o mesmo plano de profundidade). De uma maneira similar, a imagem de ícone 716 incorpora os elementos de imagem de ícone 718 que se originam da imagem UNISON 694 e as letras UNISON incorporadas em sua imagem de ícone estão em uma escala mais reduzida. A imagem de ícone final para este projetor de imagem é criada pela combinação dessas três imagens de ícone 696, 704 e 716 dentro de uma única imagem de ícone 730, mostrada na Figura 28. Os elementos de ícone combinados 732 incorporam toda a informação gráfica e de profundidade necessária para que o projetor de imagem 680 faça sua contribuição para a imagem sintética formada de uma multiplicidade de projetores de imagem, cada um incorporando a informação de imagem de ícone específica que resulta da interação de seu próprio cone de campo de visão, centrado no projetor de imagem, com os níveis e elementos da imagem sintética a ser produzida. Como cada projetor de imagem é deslocado por pelo menos um período de repetição da lente de cada outro projetor de imagem, cada projetor de imagem portará informação diferente resultante da interseção de seu cone de campo de visão com o espaço da imagem sintética.

Cada uma das imagens de ícone necessárias para apresentar uma imagem 3-D escolhida pode ser calculada do conhecimento do modelo digital tridimensional da imagem sintética, da posição de profundidade desejada e do vão de profundidade a ser apresentado na imagem sintética, o período de repetição da lente, o campo de visão da lente, e a resolução gráfica final das imagens de ícone. Este último fator coloca um limite superior no nível de detalhe que pode ser apresentado em cada plano de profundidade. Como planos de profundidade que se situam mais distantes do plano do material Unison portam uma quantidade maior de informação (dado o maior campo de visão), o limite da resolução gráfica dos ícones tem o maior impacto na resolução desses planos de profundidade da imagem sintética. A Figura 29 ilustra como o método da Figura 27 pode ser aplicado a uma imagem sintética tridimensional complexa, como a imagem do inestimável artefato esculpido de marfim de mamute da Idade do Gelo , Lady of Brassempouy 742. 0 projetor de imagem individual 738 que incorpora pelo menos uma lente, um elemento de espaçamento óptico, e uma imagem de ícone (não mostrada nesta Figura), situa-se no plano 740 de um material Unison que separa o espaço da imagem sintética flutuante do espaço profundo da imagem sintética. Neste exemplo, o espaço da imagem sintética abrange o material Unison de modo que uma parcela da imagem situa-se no espaço flutuante da imagem sintética e uma parcela situa-se no espaço profundo da imagem sintética. O projetor de imagem 738 tem um campo de visão substancialmente cônico que se estende tanto dentro do espaço profundo da imagem sintética 744 como dentro do espaço de flutuação da imagem sintética 746. Um número escolhido de planos de imagem profunda são selecionados 748 e 752-762, ao espaçamento que seja necessário para obter a resolução do espaço profundo da imagem sintética desejado. De modo similar, um número escolhido de planos flutuantes da imagem são selecionados, 750 e 764-774, ao espaçamento que seja necessário para obter a resolução do espaço profundo da imagem sintética desejado para a flutuação. Alguns desses planos, como os planos profundos 748 e os planos de flutuação 750 se estenderão além da imagem sintética e não contribuirão para a informação final na imagem de ícone. Por clareza, o número de planos de imagem mostrados na Figura 29 é limitado a um pequeno número, mas o número efetivo de planos de imagem selecionados poderá ser elevado, como 50 ou 100 planos, ou mais, para obter a resolução de profundidade da imagem sintética desejada. O método das Figuras 27 e 28 é então aplicado para obter a imagem de ícone em cada plano de profundidade ao determinar o formato da interseção da superfície do objeto 742 com o plano de profundidade selecionado 756-774. As imagens de ícone separadas resultantes são escaladas para a dimensão final da imagem de ícone combinada. Todas as imagens de ícone flutuantes são primeiro giradas 180 graus (por elas sofrerem essa rotação novamente quando elas são projetadas, assim retornando-as à sua orientação correta na imagem sintética), depois elas são combinadas com as imagens de ícone profundas para formar a imagem de ícone final para o projetor de imagem 738. Este processo é repetido para cada uma das posições dos projetores de imagem para obter o padrão completo de imagens de ícone necessários para formar a imagem sintética integral 742. A resolução da imagem sintética depende da resolução dos projetores ópticos e da resolução gráfica das imagens de ícone. Obtivemos resoluções gráficas de imagem de ícone inferiores a 0,1 mícron, que supera o limite de resolução óptica teórico de magnificação óptica (0,2 mícron). Uma imagem de ícone típica é criada com uma resolução de 0,25 mícron.

Os materiais Unison podem ser fabricados por folha ou processamento de teias utilizando ferramentas que incorporam separadamente a lente e as microestruturas de ícone. Tanto as ferramentas de lente como as ferramentas de ícone são originadas utilizando métodos de fotomáscaras e de fotoresist.

Ferramentas de lente são inicialmente projetadas como máscaras do tipo semicondutor, tipicamente cromo preto sobre vidro. Máscaras tendo resolução suficiente podem ser criadas por fotoredução, gravação de feixe de elétron, ou gravação a laser. Uma máscara típica para uma ferramenta de lente incorporará um padrão de repetição de hexágonos opacos a um período escolhido como 30 mícrons, com linhas claras separando os hexágonos que são inferiores a 2 mícrons de largura. Esta máscara é então utilizada para expor fotoresist em uma placa de vidro utilizando um sistema de exposição UV de semicondutor convencional. A espessura do resist é selecionada para obter o afundamento desejado da lente. Por exemplo, uma espessura de 5 mícrons do fotoresist positivo AZ4620 é revestida sobre uma placa de vidro por meio adequado, como por revestimento de giro, revestimento de mergulho, revestimento de menisco, ou pulverização para formar lentes que tenham uma repetição nominal de 30 mícron e um comprimento focal nominal de 35 mícron. O fotoresist é exposto com o padrão de máscara, e revelado até o vidro de maneira convencional, depois secado e desgaseifiçado a 100°C por 30 minutos. As lentes são formadas por refluxo térmico de acordo com métodos padrão que são conhecidos na tecnologia. As microlentes fotoresist resultantes são revestidas com um metal condutor, como ouro ou prata, e uma ferramenta de níquel negativa é criada por eletroformagem.

Ferramentas de ícone são criadas de maneira similar. Um padrão de ícone é tipicamente desenhado com o auxílio de software CAD e este desenho é transmitido para um fabricante de máscara semicondutora. Esta máscara é utilizada de maneira similar à mascara da lente, exceto que a espessura do resist a ser exposto é tipicamente na faixa de 0,5 mícron a 8 mícron, dependendo da densidade óptica da imagem sintética desejada. O fotoresist é exposto com o padrão de máscara, revelado até o vidro de maneira convencional, revestido com um metal condutor, e uma ferramenta de níquel negativa é criada por eletroformagem. De acordo com a escolha do desenho da máscara original e da escolha do tipo de resist utilizado (positivo ou negativo), os ícones podem ser criados na forma de vazios no padrão de resist ou eles podem ser criados na forma de "mesas" ou postes no padrão do resist, ou ambos.

Os materiais Unison podem ser fabricados de uma variedade de materiais e uma multiplicidade de métodos que são conhecidas na tecnologia de micro-óptica e de replicação de microestruturas, incluindo gravar por extrusão, moldagem curada por radiação, gravação suave, e moldagem por injeção, moldagem por injeção de reação, e moldagem de reação. Um método exemplar de fabricação é formar os ícones como vazios em um polímero líquido curado por radiação que é moldado contra uma película base, como uma película PET de calibre 75 promovido por adesão, depois para formar as lentes do polímero curado por radiação na face oposta da película base para corrigir o alinhamento ou esconso com relação aos ícones, depois para encher os vazios do ícone com um material de coloração pigmentado com partículas submícron por gravure-like doctor blading contra a superfície da película, solidificar o enchimento por meio adequado (por exemplo, remoção por solvente, curagem por radiação, ou reação química), e finalmente aplicar uma camada de selagem opcional que poderá ser límpida, tingida, pigmentada ou incorporar materiais de segurança ocultos. A fabricação do material Unison Motion requer que a ferramenta de ícone e a ferramenta da lente incorporem um grau escolhido de desalinhamento dos eixos de simetria das duas malhas. Este desalinhamento dos eixos de simetria dos padrões do ícone e da lente controla a dimensão da imagem sintética e a rotação da imagem sintética no material produzido. Muitas vezes é desejável fornecer as imagens sintéticas substancialmente alinhadas quer com a direção da teia ou na direção contra teia, e nesses casos o desalinhamento angular total dos ícones e da lente é dividido igualmente entre o padrão da lente e o padrão do ícone. O grau de desalinhamento angular necessário é normalmente bem pequeno. Por exemplo, um desalinhamento angular total da ordem de 0,3 grau é adequado para magnificar imagens de ícone de 30 mícron a um tamanho de 5,7 mm em um material Unison Motion. Neste exemplo, o desalinhamento angular total é dividido igualmente entre as duas ferramentas, de modo que cada ferramenta é esconsada através de um ângulo de 0,15 grau na mesma direção para ambas as ferramentas. 0 esconso é na mesma direção porque as ferramentas formam microestruturas nas faces opostas de uma película base, de modo que os esconsos das ferramentas acrescenta um ao outro, em vez de cancelar um ao outro. O esconso pode ser incorporado dentro das ferramentas por ocasião do desenho original das máscaras ao girar o padrão inteiro através do ângulo desejado antes de gravá-lo. O esconso também pode ser incorporado mecanicamente dentro de uma ferramenta de níquel plana ao cortá-la no ângulo apropriado com um laminador numericamente controlado. A ferramenta com esconso é então formada dentro de uma ferramenta cilíndrica utilizando a borda de corte esconso para alinhar a ferramenta ao eixo rotacional de um cilindro de impressão. 0 sistema micro-óptico de magnificação sintética aqui revelado pode ser combinado com recursos adicionais que incluem, mas sem ser limitado a essas versões como elementos únicos ou em várias combinações, como materiais de enchimento de ícone, revestimentos traseiros, revestimentos de topo, tanto padronizados e não padronizados, enchimentos ou inclusões na lente, espaçador óptico ou materiais de ícone, como um laminado ou revestimento tintas e/ou adesivos que incluem indícios solventes aquosos ou curados por radiação, opticamente transparente, translúcido ou opaco, pigmentado ou tingido na forma de material positivo ou negativo, revestimentos, ou impressos incluindo, sem se limitar a tintas, metais, materiais fluorescentes ou magnéticos, materiais emissores ou absorventes de raios X, infravermelho ou ultra-violeta, metais tanto magnéticos e não magnéticos que incluem alumínio, níquel, cromo, prata e ouro, revestimentos magnéticos e partículas para a detecção ou armazenamento de informação, corantes e pigmentos fluorescentes como revestimentos e partículas, revestimentos fluorescentes IR, enchimento, corantes ou partículas, revestimentos fluorescentes UV, enchimento, corantes ou partículas, corante fosforescente e pigmentos como revestimentos e partículas, planchettes, etiquetantes macromoleculares como DNA, RNA ou outros, fibras dicróicas, radioisótopos, revestimentos receptíveis à impressão, dimensionamento, ou para a primeira mão, materiais quimicamente reativos, ingredientes micro-encapsulados, materiais afetados pelo campo, partículas e revestimentos condutores tanto metálicos como não metálicos, orifícios microperfurados, fios ou fibras coloridos, remendos de Unison embutido na superfície de um documento, rótulo ou materiais de superfície, ligados ao papel ou polímero como portador para aderir ao papel durante a fabricação, fios ou partículas dicróicos fluorescentes, revestimentos ou partículas de dissipação de Raman, revestimentos ou partículas de deslocamento de cor, Unison laminado ao papel, cartolina, papelão, plástico, cerâmica, tecido ou substrato de metal, Unison como fio, remendo, rótulo, sobre embrulho, lâmina de estampagem a quente, ou fita de rasgar, elementos ópticos holográficos, difrativos, difrativos kinegram, isogramos, fotográficos ou refrativos, materiais de cristal líquido, materiais de conversão ascendente e descendente.

Embora o componente de ícone de imagem já foi detalhado em conjunto com a malha anteriormente mencionada de elementos de focalização, o componente do ícone de imagem pode ser utilizado para fornecer "impressão" da imagem em outras aplicações. Por exemplo, a Figura 34 ê uma seção transversal através da camada de ícone 821 de um material que suporta elementos de ícone micro-estruturados. A camada de ícone 821 mostrada poderá constituir a camada de ícone do presente sistema de projeção de imagem micro-óptico de magnificação sintética, sistema de magnificação moiré, a camada de ícone de um sistema de magnificação moiré "fechadura e chave" (descrito abaixo), uma camada individual de micro-imagens ou "micro-impressão" efetiva, a camada de ícone de uma película de imagem lenticular microcilíndrica, ou a imagem ou camada de ícone de outro sistema micro-óptico. A camada de ícone 821 poderá ser individual ou ela poderá opcionalmente ser fornecida em um substrato 820 ou em um substrato transparente 820 (este último sendo necessário se a camada de ícone constitui um elemento em um sistema de magnificação moiré em que a camada de ícone 821 é opticamente acoplada a uma malha de microlente através do substrato transparente 820). O substrato opcional ou o substrato transparente 820 suporta ou está em contato com a camada de ícone 821 que incorpora uma variedade de microestruturas que podem agir como elementos de imagens de ícone. Elementos de imagem de ícone micro-estruturados podem assumir uma ampla variedade de formas e geometrias, incluindo, sem a ele se limitar: padrões vazios assimétricos 822, padrões vazios simétricos 823, padrões de aprisionamento de luz 823, padrões de baixo relevo de superfície holográfica 825, padrões de baixo relevo de superfície difrativa generalizada 826, padrões estruturados binários 827, padrões de baixo relevo de degraus gerais e "de cor estrutural" "binário óptico" 828, padrões grosseiros aleatórios e pseudo-aleatórios 829, padrões nominalmente de superfície plana 830, e côncava 831, e convexa 832, padrões (conforme visualizado do lado inferior, como desenhado, da camada de ícone). A camada de ícone 821 pode incorporar uma malha ou padrão de microestruturas homogêneas, por exemplo, padrões de vazio unicamente assimétrico 822. Alternativamente, a camada de ícone 821 pode incorporar uma malha ou padrão de dois ou mais versões de microestruturas 822-832.

Os elementos de ícone micro-estruturados 822-832 da Figura 34 podem ser desenhados para exibir contraste óptico dentro de suas partes e entre suas partes e as áreas não estruturadas circundantes da camada de ícone 821 quando os elementos de ícone são imersos ou estão em contato com um vácuo, um gás (incluindo gases mistos, como o ar) , um líquido, ou um sólido. O contraste óptico pode surgir da refração, reflexão interna total, reflexão de superfície, dissipação, polarização parcial, polarização, rotação óptica, difração, interferência óptica e outros efeitos ópticos.

ELEMENTOS DE ÍCONE MICROESTRUTURADOS A Figura 35 é uma seção transversal que ilustra a camada de ícone revestida 777 que incorpora um número de versões de elementos de imagem de ícone micro-estruturados. A camada de ícone 777 é similar a camada de ícone 821 da Figura 34 e também poderá ser de pé ou ser opcionalmente fornecida em um substrato 775 ou um substrato transparente 775 (este último sendo necessário se a camada de ícone constitui um elemento em um sistema de magnificação moiré em que a camada de ícone 777 é acoplada opticamente a uma malha de microlente através do substrato transparente 775). As versões do elemento de ícone ilustradas podem incluir aquelas da Figura 34, incluindo os padrões de vazio assimétricos 779, padrões de vazio simétricos 781, padrões de aprisionamento da luz 783, padrões de baixo relevo de superfície holográficos 785, padrões de baixo relevo de superfície difrativa generalizada 787, padrões estruturados binários 789, padrões de baixo relevo "binário óptico", "de cor estrutural" e de baixo relevo de degrau geral 791, padrões grosseiros aleatórios e pseudo-aleatórios 795, padrões de superfície nominalmente plana 797, e padrões côncavos 799 e convexos 801 (conforme visualizados do lado inferior, como desenhado, da camada de ícone).

Os elementos da imagem de ícone micro-estruturados são formados na camada de ícone utilizando qualquer uma das ferramentas e métodos de elementos de imagem de ícone micro-estruturados anteriormente citados.

Qualquer microestrutura de elemento de ícone pode ser revestida de um material conformai, não conformai, e/ou de revestimento direcional 793.

REVESTIMENTOS PADRONIZADOS 0 material de revestimento 793 pode ser contínuo ou descontínuo e pode ser padronizado. A padronização do material de revestimento 793 pode fornecer elementos de imagem de ícone que são coordenados com padrões de elemento de imagem micro-estruturado ou independente dos padrões de elementos de imagem micro-estruturados, ou os dois. O material de revestimento 793 pode ser padronizado para fornecer elementos de imagem de ícone na superfície da camada de ícone 777 quer a camada de ícone 777 incorpora ou não qualquer padrão micro-estruturado.

Por exemplo, os elementos de imagem de ícone podem ser formados pela criação de um padrão de camada de alumínio desmetalizado como um material de revestimento (como um exemplo do material de revestimento 793) em uma camada de ícone de poliéster (como um exemplo da camada de ícone 777) em uma área da camada de ícone de poliéster que não tem qualquer micro-estrutura formada dentro dela (conforme ilustrado na Figura 40 discutida abaixo). Neste exemplo, o padrão de camada de alumínio desmetalizado fornece imagens de ícone sem a utilização de superfícies micro-estruturadas na camada de ícone. Esse padrão de camada de alumínio desmetalizado também pode ser utilizado em conjunto com os elementos de imagem de ícone micro-estruturados em outra região da camada de ícone de poliéster. O padrão da camada de alumínio desmetalizado pode coordenar com os elementos de imagem de ícone micro-estruturados, tal que sua aparência pretendida é aprimorada pelo padrão da camada de alumínio desmetalizada, ou as imagens de ícone fornecidas pelo padrão da camada de alumínio desmetalizada podem ser independentes dos elementos de imagem de ícone micro-estruturados da camada de ícone, tal que as imagens de ícone do padrão de camada de alumínio desmetalizado são utilizados para criar uma imagem sintética enquanto os elementos de imagem de ícone micro-estruturados são utilizados para criar uma segunda imagem sintética.

IMAGENS POSITIVAS E NEGATIVAS, INCLUINDO REVESTIMENTOS

PADRONIZADOS

Tanto os elementos de imagem de ícone micro-estruturados como os revestimentos de camada de ícone padronizados podem ser utilizados para formar imagens quer positivas ou negativas (ver também a Figura 40, abaixo), tal que qualquer um desses elementos de imagem pode assumir quer as propriedades de "primeiro plano" escolhidas ou as propriedades "de fundo" escolhidas, enquanto as regiões circundantes assumem as restantes das propriedades. Assim, os elementos de imagem de ícone podem ser utilizados para formar imagens normais ou imagens reversas coloridas, e imagens sintéticas normais correspondentes ou imagens sintéticas reversas coloridas.

Como um exemplo, qualquer um desses métodos de elemento de imagem de ícone pode ser utilizado para fornecer imagens (como a denominação de papel moeda - "50") que são opacos ou em uma primeira cor contra um fundo transparente ou um fundo de uma segunda cor, enquanto em uma região diferente da camada de ícone 777 o padrão de cor pode ser reverso, tal que as imagens são transparentes ou da segunda cor, enquanto o fundo é opaco ou da primeira cor.

VERSÕES DO ELEMENTO DE IMAGEM DE ÍCONE UTILIZADOS PARA A

MICRO-IMPRESSÃO

Embora qualquer uma e a totalidade das versões do elemento de imagem de ícone da invenção em tela possam ser utilizados como elementos de um sistema de magnificação moiré, eles também podem ser utilizados sozinhos como micro-impressão de resolução ultra-alta para uma ampla gama de aplicações. Os métodos do elemento de imagem de ícone da invenção em tela podem ser utilizados para criar micro-impressão para armazenamento de informação compacto, para identificação oculta de dinheiro, documentos, embalagem, e de artigos manufaturados, para códigos de barra e etiquetagem digital de dinheiro, documentos, embalagem e artigos manufaturados, e para todas as aplicações que poderíam beneficiar-se da impressão de resolução ultra-alta ou da etiquetagem de informação.

As Figuras 36a-b apresentam uma seção transversal através da camada de ícone 836 de um material que carrega um conjunto similar de elementos de imagem de ícone micro-estruturados como nas Figuras 34a e 35a com o acréscimo das camadas de material de revestimento 838 e 840. A camada de ícone 836 mostrada poderia constituir a camada de ícone de um sistema de magnificação moiré, a camada de ícone do sistema de magnificação moiré "fechadura e chave" (descrito abaixo), uma camada independente de micro-imagens ou "micro-impressão" efetiva, a camada de ícone de uma película de imagem lenticular microcilíndrica, ou a imagem de uma camada de ícone de outro sistema micro-óptico. A camada de ícone 836 poderá ser independente ou ela poderá opcionalmente ser fornecida em um substrato 834 ou um substrato transparente 834 (este último sendo necessário se a camada de ícone constitui um elemento em um sistema de magnificação moiré em que a camada de ícone 836 está acoplada opticamente a uma malha de microlente através do substrato transparente 834), O substrato opcional ou o substrato transparente 834 suporta ou está em contato com a camada de ícone 836 que incorpora uma variedade de micro-estruturas que podem agir, quer sozinhas ou em combinação, como elementos de imagens de ícone. Os elementos de imagem de ícone micro-estruturados podem tomar uma ampla variedade de formas e geometrias, incluindo, mas a eles se limitar, às versões 844-864 correspondentes a aquelas da Figura 34.

Como é ilustrado na Figura 36a, a camada de ícone 836 carregando os elementos de ícone micro-estruturados 844-856 é mostrada como sendo laminada com adesivo de laminação 838 para uma camada de material de revestimento 840 que poderá ser suportado por um substrato ou um substrato transparente 842. 0 adesivo de laminação 838 poderá ser aplicado à camada de ícone 836 primeiro, depois trazido em contato com a camada do material de revestimento 838, como é indicado pelos hiatos no adesivo de laminação mostrado para os elementos de ícone micro-estruturados 844 e 846, ou o adesivo de laminação 838 também poderá, ou em vez disso, ser aplicado â camada de material de revestimento 840 primeiro, depois trazido em contato com a camada de ícone 836, como indicado pela camada contínua de adesivo de laminação 838 mostrada para os elementos de imagem de ícone micro-estruturados 848-856.

Nesta versão, a camada de material de revestimento 840 está em proximidade, ou em contato, com os elementos de imagem de ícone micro-estruturados 844-856. A camada de revestimento é similar à camada de revestimento 793 da Figura 34 e pode ter um efeito como o descrito em conexão com a camada de revestimento 793.

Na Figura 36b, ê mostrada uma seção transversal da camada de ícone 837 portando elementos de imagem de ícone micro-estruturados 858-864 é mostrada como sendo laminada utilizando adesivo de laminação 839 no substrato de laminação 843 que porta a camada de material de revestimento 841. Embora o adesivo de laminação 839 seja mostrado como tendo sido aplicado à camada de ícone 837 e depois trazido em contato com o substrato de laminação 843, deve ser compreendido que o adesivo de laminação 839 também poderá, ou em vez disso, ser aplicado ao substrato de laminação 843 primeiro e depois trazido em contato com a camada de ícone 837.

Nesta versão, a camada de material de revestimento 841 é separada da camada de ícone 837 pelo substrato de laminação 843. A camada de laminação 841 pode ser qualquer um dos materiais anteriormente listados para as camadas de revestimento 840 e 793.

Embora os elementos de imagem de ícone micro-estruturados 844-864 são mostrados na Figura 36a como sendo não enchido, os elementos de imagem de ícone micro-estruturados 844-864 podem ser opcionalmente enchidos com um material de enchimento de ícone, ou revestido com um material de revestimento conformai, não conformai, ou direcional, antes da laminação.

Os elementos de imagem de ícone micro-estruturados podem ser apresentados quer como imagens positivas oü negativas, ou os dois. Nas Figuras 37a-c, a camada de ícone 868 poderá ser individual ou ela poderá opcionalmente ser fornecida em um substrato 866 ou em um substrato transparente 866 (este último sendo necessário se a camada de ícone constitui um elemento em um sistema de magnificação moiré em que a camada de ícone 868 é acoplada opticamente a uma malha de microlentes através do substrato transparente 866). A camada de ícone 868 poderá opcionalmente ser fornecida com uma camada de material de reve s t imento 870.

Na Figura 37a, a camada de ícone 868 porta duas zonas de elementos de ícone micro-estruturados: elementos de ícone positivo 872 e elementos de ícone negativos 874. Para os fins de ilustração, as formas gerais dos elementos de ícone negativos 872 foram espelhadas nas formas dos elementos de ícone positivos 874. Material de revestimento opcional 870 é mostrado como um revestimento conformai nos ícones positivos 872 e um revestimento não conformai nos ícones negativos 874, por exemplo apenas - tanto os revestimentos conformai como não conformai podem ser empregados em conjunto tanto com os ícones positivos 872 como com os ícones negativos 874.

Padrões objeto dos elementos de imagem de ícone positivos 872 são fornecidos como depressões ou vazios 871 na camada de ícone 868 enquanto as áreas de fundo dos elementos de imagem de ícone positivos 872 são fornecidas como áreas ressaltadas na área de ícone positiva 872. As áreas de fundo de elementos de imagem de ícone negativas 874 são fornecidas como depressões 875 na camada de ícone 868 e os padrões objeto de elementos de imagem de ícone negativas 874 são fornecidos como áreas ressaltadas na camada de ícone. A Figura 37b ilustra como o efeito dos padrões e dos elementos de ícone positivo e negativo é particularmente dramático quando os ícones são enchidos com um material de enchimento de ícone tendo propriedades diferentes do material da camada de ícone 868. Uma área diferente da camada de ícone 868 e substrato opcional 866 é mostrado com ícones positivos enchidos 876 e ícones negativos enchidos 880. O material de enchimento de ícone 878 forma os padrões objeto 886 dos elementos de ícone positivos 876 mas o fundo dos elementos de ícone negativo enchidos 880.

Uma visão plana detalhada 882 ver a Figura 37c, dos elementos de ícone positivo enchidos 890 e dos elementos de ícone negativos enchidos 892 mostra o elemento de ícone positivo enchido 886 que aparece diferente 888 da aparência do fundo circundante 884. Por exemplo, uma diferença comum entre a aparência de um elemento de ícone positivo enchido e o fundo circundante é a cor. Se o material de enchimento de ícone 878 porta um pigmento, corante, ou outro material de coloração, então o elemento de ícone positivo enchido 886 mostrará uma alta concentração 893 do material de enchimento de ícone 886, enquanto a área de fundo circundante 884 não. De uma maneira similar, o fundo dos elementos de ícone negativos enchidos 892 mostrarão uma alta concentração do material de enchimento do ícone 892, enquanto os padrões objeto 886, enquanto os padrões objeto dos elementos de ícone negativo enchido 892 mostrará uma deficiência 894 do material de enchimento de ícone.

Por estes meios, e em combinação com outros ensinamentos aqui apresentados, pode-se observar que podem ser feitos tanto elementos de ícone de imagem positiva como negativa. Quando utilizado como elementos de um sistema de magnificação moiré, esses elementos de ícone de imagem positiva e negativa podem ser empregados para produzir imagens sintéticas positiva e negativa. Os elementos de imagem positiva e negativa podem ser utilizados individualmente ou em combinação.

Uma amostragem representativa das versões que combinam ícones enchidos e revestimentos é apresentada na Figura 38a-c. A camada de ícone 898 poderá ser individual ou ela poderá opcionalmente ser fornecida em um substrato 896 ou um substrato transparente 896 (este último sendo necessário se a camada de ícone constitui um elemento em um sistema de magnificação moiré em que a camada de ícone 898 é acoplada opticamente a uma malha de microlentes através do substrato transparente 896). 0 substrato opcional ou o substrato transparente 896 suporta ou está em contato com a camada de ícone 898 que incorpora uma variedade de micro-estruturas que podem agir, quer sozinhos ou em combinação, como elementos de imagens de ícone. A Figura 38a mostra um material de revestimento 900 que foi aplicado por meio adequado (conforme descrito para a Figura 35) à superfície da camada de ícone 898. O material de revestimento 900 é mostrado nesta Figura como sendo conformai à camada de ícone 898, mas ele poderia ser não conformai, descontínuo, padronizado, ou consistir de áreas revestidas tendo diferentes propriedades e/ou materiais. Os elementos de ícone positivos 904 têm suas micro-estruturas de padrão objeto enchidas com material de enchimento de ícone 902 e seus elementos de fundo não enchidos. Os elementos de ícone negativos 906 têm suas micro-estruturas de fundo enchidas com material de enchimento de ícone 902 enquanto suas micro-estruturas de padrão objeto 908 não são enchidas. A versão mostrada na Figura 38a pode fornecer aprimoramento visual das imagens de ícone através dos diferentes efeitos ópticos produzidos por diferentes ângulos de visualização do material de revestimento 900 e do material de enchimento de ícone 902, Por exemplo, se o material de revestimento 900 é uma fina camada de alumínio, tal que ela é substancialmente transparente quando visualizada de uma direção normal ao plano da camada de ícone 898, as regiões centrais dos elementos de ícone enchidos aparecerão substancialmente da mesma cor que teriam sem o revestimento. A reflectibilidade de uma fina camada de alumínio aumenta com o ângulo crescente de incidência, de modo que lados inclinados dos elementos de ícone enchidos aparecem mais refletivos, resultando na aparência de um contorno de alto contraste dos elementos de ícone. Se o material de revestimento 900 é uma única camada ou um revestimento dielétrico multicamada a cor do revestimento poderá ser diferente em ângulos de visualização diferentes, assim acrescentando um efeito de tingimento de cor ou de destaque da cor aos lados dos elementos de ícone. Outros tipos de materiais de revestimento podem ser utilizados para a promoção da adesão, para produzir efeitos visuais adicionais, ou podem fornecer recursos de autenticação forense ou ocultas, lidas por máquina, ao material. A versão mostrada na Figura 38b inverte a ordem do enchimento de ícone e do revestimento da Figura 38a, em que os ícones micro-estruturados são primeiro enchidos com o material de enchimento de ícone 902 e depois revestidos com o material de revestimento 900. A camada de ícone 898 poderá opcionalmente ser fornecida no substrato 896 ou no substrato transparente 896 ou poderá ser independente. Os elementos de ícone 910 e 912 são enchidos com material de enchimento de ícone 902 e depois opcionalmente cobertos com material de revestimento 900. 0 efeito visual da versão da Figura 38b geralmente será diferente do efeito visual da Figura 38a, mesmo se os mesmos materiais são utilizados para o material de revestimento 900 e o material de enchimento de ícone 902. 0 material de revestimento 900 poderá ou não ser visível através do material de enchimento do ícone 902, dependendo das propriedades ópticas do material de enchimento do ícone 902. O material de revestimento 900 é diretamente visível nas áreas entre os ícones enchidos.

Desde que os elementos de ícone são substancialmente completamente enchidos com o material de enchimento de ícone 902, em todos os lugares em que o material de revestimento 900 está visível, quer visto através do material de enchimento de ícone 902 ou visto diretamente, o material de revestimento 900 é substancialmente paralelo à superfície da camada de ícone 898. Assim, a presença do material de revestimento 900 poderá modificar a aparência geral do material de enchimento de ícone 902 mas ele não fornece um delineador ou função de aprimoramento de borda como na Figura 38a. O material de revestimento 900 poderá ser projetado para ter outros efeitos ou funções, além de, ou no lugar, de um efeito óptico - por exemplo, o material de revestimento 900 poderá permitir a autenticação, detecção ou identificação sem contato de um objeto ao qual a camada de ícone 898 está afixada.

Se os elementos do ícone estão subenchidos com o material de enchimento de ícone 902, então o material de revestimento 900 poderá não ser substancialmente paralelo à superfície da camada de ícone 898. Neste caso (não ilustrado), poderá haver efeitos ópticos adicionais fornecidos pelo material de revestimento 900 nas áreas que ele faz contato com o material de enchimento do ícone 902 e é substancialmente não planar. A versão da Figura 38c é uma extensão da versão da Figura 38b para incluir múltiplos materiais de enchimento de ícone. (Embora não seja aqui ilustrado, múltiplos materiais de enchimento de ícone também podem ser utilizados com a versão da Figura 38a, e a discussão seguinte também se aplica àquela versão.) A camada de ícone 898 porta elementos de ícone micro-estruturados positivos 926 e elementos de ícone micro-estruturados negativos 928 que são enchidos com um primeiro material de enchimento de ícone 916. Os elementos de ícone microestruturados 926 e 928 são enchidos com o primeiro material de ícone de enchimento 916. Isto poderá ser feito por um número de meios, incluindo dispersar o primeiro material de enchimento de ícone 916, e secar o solvente e conseqüentemente encolher o volume do primeiro material de enchimento de ícone 916. Outro meio para subencher as micro-estruturas de ícone é enchê-las com o primeiro material de enchimento de ícone 916 e, depois, remover algum material de enchimento de ícone 916 por meio de esfregadela ou de raspagem, como por polimento ou por esfregadela por alta pressão com uma doctor blade. O Primeiro material de enchimento de ícone 916 pode ser opcionalmente estabilizado, curado, ou secado, por secagem, por reação química (como epóxi de duas partes ou uma relação de polimerização de uma resina e o endurecedor) , por cura por radiação, pela oxidação, ou por outro meio adequado. O primeiro material de enchimento de ícone 916 também pode ser opcionalmente não estabilizado de modo que ele pode reagir quimicamente ou de alguma maneira com o segundo material de enchimento do ícone 918.

As micro-estruturas do ícone 926 e 928 são então opcionalmente enchidas com o segundo material de enchimento de ícone 918. Dependendo do método utilizado para fornecer o subenchimento do primeiro material de enchimento do ícone 916, as espessuras relativas do primeiro material de enchimento do ícone 916 e do segundo material de enchimento do ícone 918 poderá diferir em diferentes regiões ou diferir para micro-estruturas do elemento de ícone que têm profundidade e largura, ou proporção de aspecto diferentes. Elementos de ícone positivos 926 mostram volumes aproximadamente iguais do primeiro material de enchimento de ícone 916 e do segundo material de enchimento de ícone 918, com a espessura dos dois materiais de enchimento sendo aproximadamente iguais no centro das áreas enchidas 920. Os elementos de ícone negativos neste desenho mostram uma grande diferença na proporção de aspecto, de modo que as zonas centrais 922 dos dois elementos de ícone enchidos maiores mostram uma proporção de espessura do material de enchimento, por exemplo, de cerca de 1:3 para o primeiro 916 e o segundo 918 materiais de enchimento de ícone, respectivamente. 0 centro do elemento de ícone negativo menor 924 mostra uma proporção de espessura do material de enchimento muito diferente, por exemplo, de cerca de 4:1 para o primeiro 916 e o segundo 918 dos materiais de enchimento do ícone, respectivamente. Os ícones enchidos podem opcionalmente ser revestidos com material de reve s t imento 900. 0 material de revestimento 900 também poderá ser opcionalmente aplicado à camada do ícone 898 antes do enchimento dos ícones com o primeiro material de enchimento de ícone 916 ou ele poderá ser aplicado à camada de ícone 989 e o primeiro material de enchimento de ícone 916 antes do enchimento com o segundo material de enchimento de ícone 918. Essas variações não são ilustradas na Figura.

Os elementos de ícone positivos 920 têm suas micro-estruturas de padrão objeto enchidas com materiais de enchimento de ícone 916 e 918 e seus elementos de fundo não enchidos. Os elementos de ícone negativos 928 têm suas micro-estruturas de fundo enchidas com os materiais de enchimento de ícone 916 e 918 enquanto suas micro-estruturas de padrão objeto não são enchidas.

Observe que qualquer material de camada de ícone em qualquer versão desta invenção, não limitado àqueles da Figura 38a-c, poderá ele próprio incorporar pigmentos, corantes, colorantes, materiais fluorescentes, ou materiais de enchimento de qualquer tipo adequado conforme dito anteriormente na seção de Definições desta patente. O enchimento da camada de ícone torna a distinção entre elementos de ícone positivo e negativo um tanto acadêmica, pois um elemento de ícone micro-estruturado particular formado em uma camada de ícone límpida, não pigmentada, e não colorida e depois enchido com um material de enchimento de ícone pigmentado poderá ser considerado como sendo um elemento de ícone positivo, enquanto o mesmo elemento de ícone micro-estruturado formado em uma camada de ícone pigmentada e depois enchido com um material de enchimento de ícone límpido, não pigmentado, e não colorido poderá ser considerado como sendo um elemento negativo. Neste exemplo, tudo o que mudou entre o elemento de ícone positivo e o elemento de ícone negativo é a escolha dos materiais para a camada de ícone e o material de enchimento do ícone. Embora seja conveniente falar de elementos de ícone positivos e negativos, há realmente uma continuidade de possibilidades, incluindo elementos de ícone com uma cor ou efeito óptico presente em seu fundo, e uma segunda cor e/ou efeito óptico presente nos padrões objetos, e vice versa.

Se os elementos de ícone das Figuras 38a-c são empregados como parte de um sistema de magnificação moiré então os efeitos singulares fornecidos pela combinação de materiais de revestimento e materiais de enchimento de ícone também será levado dentro das imagens sintéticas produzidas pelo sistema de magnificação moiré.

REVESTIMENTOS PADRONIZADOS EM ÍCONES E COMO ÍCONES

As Figuras 39a-c ilustram a aplicação e a combinação de materiais de revestimento padronizados, lâminas de estampagem a quente, revestimentos direcionais, e ícones enchidos. Na Figura 39a, a camada de ícone 932 poderá ser independente ou ela poderá opcionalmente ser fornecida em um substrato 930 ou um substrato transparente 930 (este último sendo necessário se a camada de ícone constitui um elemento em um sistema de magnificação moiré em que a camada de ícone 932 é opticamente acoplada a uma malha de microlentes através do substrato transparente 930) . O substrato opcional ou o substrato transparente 930 suporta ou está em contato com a camada de ícone 932 que incorpora uma variedade de micro-estruturas que podem agir, quer sozinhas ou em combinação, como elementos de imagens de ícone.

Na Figura 39a, a padronização do material de revestimento 934 constitui regiões em que o material de revestimento está presente 935 e regiões onde o material de revestimento está ausente. A padronização do material de revestimento 934 pode ser em qualquer forma e para qualquer finalidade, incluindo a criação de elementos de ícone para um sistema micro-óptico de magnificação moiré. Um número de métodos de revestimentos de padronização são conhecidos na tecnologia, incluindo impressão ou deposição de um material resist no revestimento e a daguerreotipagem química do revestimento exposto, depois opcionalmente o desfolhamento químico do material resist do revestimento. A camada resist poderá ser um fotoresist e a padronização do resist poderá ser efetuada por métodos de exposição óptica. Uma abordagem alternativa à padronização de um revestimento é primeiro depositar um resist padronizado (ou, alternativamente, depositar um resist e subseqüentemente padronizá-lo), depois aplicar o revestimento na superfície do material e o resist, então remover quimicamente o resist e o revestimento que está a ele afixado. Por exemplo, este último método é comum na fabricação de "fios de segurança desmetalizados" em que um material resist é impresso sobre um substrato polimérico, o substrato e o resist são revestidos com alumínio por metalização a vácuo ou por pulverização, e o resist é removido quimicamente. Nos lugares em que o resist estava presente o revestimento de alumínio está ausente, tendo "descolado" quando o resist foi removido. Em vez de remover quimicamente áreas metalizadas selecionadas, essas áreas podem ser mecanicamente removidas, como por abrasão.

Um revestimento metalizado padronizado que não é coordenado com a escala e geometria dos elementos de ícone em uma película de magnificação moiré pode ser utilizado para produzir um efeito de metal transparente parcial nas imagens sintéticas porque as localizações das áreas desmetalizadas variará de um elemento de ícone para outro elemento de ícone - uma imagem sintética formada desses elementos de ícone apresentará uma opacidade que é proporcional à porcentagem de revestimento presente, de maneira similar aos métodos de meio tom utilizados na impressão.

Alternativamente, um revestimento de metal desmetalizado padronizado pode ser utilizado para criar um conjunto diferente de elementos de ícone dos elementos de ícone micro-estruturados que poderiam ser utilizados para gerar um segundo conjunto de imagens sintéticas. Uma aplicação dessas imagens sintéticas adicionais para a autenticação oculta de materiais para dinheiro, documento e proteção de marca.

Na Figura 3 9a o material de revestimento 934 na área indicada pelo colchete 936 é padronizado de uma maneira que não coordena com a geometria dos elementos de ícone micro-estruturados. O material de revestimento padronizado 934 poderá portar informação separada, como um padrão diferente de elementos de ícone, ou ele poderá portar outra informação gráfica ou de texto, ou nenhuma informação.

Em contraste, a camada de revestimento 934 na área indicada pelo colchete 938 é coordenada com os elementos de ícone, revestindo as formas deprimidas 931 mas não revestindo os "planos" entre eles. Este tipo de padronização pode ser efetuado ao revestir toda a superfície da camada de ícone 932 com material de revestimento 934, incluindo tanto as áreas deprimidas 931 como os "planos" 939, depois remover o material de revestimento 932 dos "planos" 934 por riscamento, esfregamento, escovamento, raspagem, abrasão, daguerreotipagem química, arrancamento adesivo, ou por outro meio adequado.

Um material de revestimento padronizado 934 coordenado com os elementos de ícone desta maneira pode fornecer um forte aprimoramento visual, óptico, eletromagnético, magnético ou outro, dos elementos de ícone. Por exemplo, uma camada de ícone 932 que incorpora elementos de ícone micro-estruturados pode ser pulverizada com ouro, depois o ouro pode ser removido dos planos 93 9 por esfregamento da superfície revestida contra um material fibroso, como o papel. O ouro que resta nos elementos do ícone então fornece a eles uma aparência metálica de ouro, enquanto os planos estão livres do ouro, de modo que os elementos de ícone parecem ser objetos de ouro separados contra o fundo. A Figura 39b representa várias versões de camada de ícone 932 que incorporam um revestimento de lâmina de estampagem a quente 942 sozinho (946) e em combinação com (950, 951) um material de enchimento de ícone 948. Uma estrutura típica de lâmina de estamparia a quente é mostrada, em que uma camada de adesivo térmico 940 liga a camada de lâmina 942 no revestimento de lâmina de estamparia a quente à camada de ícone 932. Uma camada de verniz quebradiço 944 do revestimento de lâmina de estamparia a quente é tipicamente fornecido para suportar a lâmina da estamparia a quente 942. A camada de verniz quebradiço 944 poderá incorporar um padrão micro-estruturado, como um holograma. Na área indicada pelo colchete 946 um revestimento de lâmina de estamparia a quente 942 foi aplicado por meios bem conhecidos à superfície da camada de ícone 932, selando as áreas deprimidas dos elementos de ícone micro-estruturados. Na área indicada pelo colchete 950 a lâmina de estamparia a quente 942 foi aplicada sobre um ícone micro-estruturado contendo um material de enchimento de ícone 948. Na área indicada pelo colchete 951 a lâmina de estamparia a quente 942 foi aplicada na camada de ícone 932 e depois o material de revestimento de lâmina de estamparia a quente que cobriu as áreas deprimidas dos elementos de ícone micro-estruturados foi removida. Meios adequados de remover o material de revestimento de lâmina de estamparia a quente incluem, sem a eles se limitar, um jato de alta pressão de um gás, um jato de alta pressão de água ou outro fluido, e irrupção mecânica e abrasão. Os elementos de ícone micro-estruturados poderão subseqüentemente ser opcionalmente enchidos com um material de enchimento de ícone 948, e a aparência dos "planos" é controlada pelo material de revestimento de lâmina de estamparia a quente. O material de enchimento de ícone 948 poderá ser opcionalmente revestido com o revestimento de lâmina de estamparia a quente como é mostrado, ou ele poderá ser aplicado de modo a apenas encher as depressões do ícone (não mostrado). A Figura 39c representa várias versões de camada de ícone 932 que incorporam materiais de revestimento direcional (952 e 962) que poderão opcionalmente serem utilizados em combinação com materiais de enchimento de ícone 948. 0 primeiro revestimento direcional 952 é aplicado à camada de ícone 932 da direção indicada pela seta 954. A deposição direcional do primeiro revestimento direcional 952 faz com que ele preferencialmente revista os "planos" e lados direito (conforme desenhado) dos elementos de ícone na área indicada pelo colchete 956. Esse revestimento pode fornecer destaque visual de um lado de um elemento de ícone micro-estruturado, produzindo um efeito "sombreado" ou "iluminado por spot".

Na área indicada pelo colchete 958 dois revestimentos direcionais são empregados. A seta 954 indica a direção da aplicação do primeiro revestimento direcional 954 que reveste os "planos" e os lados direito dos elementos de ícone micro-estruturados nesta área. 0 segundo revestimento direcional 962 é aplicado da direção indicada pela seta 960, e reveste os lados esquerdo dos elementos de ícone micro-estruturados. O primeiro e o segundo revestimentos direcionais (952 e 962, respectivamente) poderão ser do mesmo material ou serem de materiais diferentes, e eles poderão ser aplicado de direções opostas 954 e 960), como é mostrado, ou eles poderão ser aplicados de direções similares. Por exemplo: se o primeiro revestimento direcional 952 é de prata e é aplicado da direção mostrada pela seta 954, e se o segundo revestimento direcional 962 é de ouro e é aplicado da direção mostrada pela seta 960, então os lados direito dos elementos de ícone micro-estruturados aparecerão prateados e seus lados esquerdo aparecerão dourado enquanto os centros permanecerão não revestidos e poderão parecer transparente. Como outro exemplo: as condições do exemplo anterior, exceto que a prata é aplicada no ângulo mostrado pela seta 954 e o ouro é aplicado da mesma direção geral, a um ângulo que é dez graus mais próximo da superfície normal da camada de ícone geral 932. 0 ouro então revestirá os mesmos lados dos elementos de ícone que a prata, mas o ouro revestirá mais alto o lado direito ou sobre o centro do ícone. 0 elemento de ícone resultante parece ter um lado direito dourado que se mistura dentro da cor de ouro no sentido do topo do elemento de ícone (conforme desenhado). Muitas outras combinações e variações dessas serão óbvias para alguém habilitado na tecnologia.

Ainda outra variação é mostrada na área da Figura 39c indicada pelo colchete 964, em que os elementos de ícone micro-estruturados têm dois revestimentos direcionais, um primeiro revestimento direcional 952 e um segundo revestimento direcional 962, e depois são enchidos com material de enchimento de ícone 948. O material de enchimento de ícone pode opcionalmente ser acrescentado a qualquer um dos elementos de ícone micro-estruturados revestidos de qualquer parte desta figura em que ele não já é mostrado, incluindo as áreas 936 e 938 da Figura 39a e a área 956 da Figura 39c. A Figura 40a ilustra a utilização de um material de revestimento padronizado 967 como um meio de criar elementos de imagem de ícone. Um material de revestimento padronizado 967 é fornecido em um substrato 966 ou um substrato transparente 966, dita padronização incorporando regiões do material de revestimento 968 de uma espessura selecionada e ou as regiões do material de revestimento 969 tendo uma espessura menor ou as regiões sem material de revestimento 970, ou os dois. As espessuras diferentes do material de revestimento - espessura integral (968), espessura parcial (969), e espessura zero (970) (ou a ausência de material de revestimento) - podem ser padronizadas para representar informação de imagem de ícone como um elemento em um sistema de magnificação moiré. Quer o material de revestimento de espessura integral ou o material de revestimento de espessura zero podem ser utilizados para formar padrões objeto dos elementos de ícone. A Figura 40b ilustra uma visão plana 972 do uso dos elementos de ícone de espessura integral para formar padrões objeto (letras e números) contra um fundo 976 formado por material de revestimento de espessura zero ou de espessura parcial. Como os padrões objeto dos elementos de ícone mostrados na visão plana 972 são formados pela presença do material de revestimento 967, a imagem do ícone é denominada de imagem de ícone positiva. A Figura 40c apresenta uma visão plana 978 de uma imagem de ícone negativa, em que o fundo é formado por material de revestimento de espessura integral 982 e os padrões objeto são formados por material de revestimento de espessura parcial ou de espessura zero 980. As regiões de material de revestimento de espessura parcial 969 podem ser utilizadas para criar padrões de tons de cinza, em que o efeito óptico do material de revestimento 967 fornece um efeito de intensidade modificado ou reduzido, dependendo da natureza do material de revestimento. A padronização do material de revestimento 967 pode ser efetuada por qualquer dos métodos descritos anteriormente com relação à Figura 38. Regiões de material de revestimento de espessura parcial podem ser criados por uma etapa de máscara adicional e de daguerreotipagem, ou pela daguerreotipagem do revestimento de espessura integral no padrão das regiões de espessura parcial, depois efetuar um segundo revestimento do material de revestimento 967 para depositar uma camada de espessura parcial sobre todo o substrato 966 ou o substrato transparente 966, depois opcionalmente mascarar e daguerreotipar mais uma vez para produzir regiões de espessura zero 970.

Camadas de material de revestimento adicional podem ser opcionalmente acrescentadas ao material de revestimento padronizado 967. Exemplos incluem sem a eles se limitar, metalização por deposição a vácuo, revestimentos pigmentados ou tingidos, ou qualquer um daqueles anteriormente listados na seção Definições deste documento. Exemplo: essas camadas poderão ser aplicadas diretamente, laminadas, estampadas a quente, revestidas, ou de outra forma fornecidas. A aplicação dessas camadas adicionais poderá fornecer o benefício de alterar a aparência das regiões de material de revestimento de espessura parcial 969 e as regiões de material de revestimento de espessura zero 970 (ausente).

As Figuras 41a-b ilustram duas versões de um sistema de magnificação moiré de duas partes que pode ser utilizado como um sistema de autenticação "fechadura e chave" em que a malha de microlentes é uma peça separada que age como uma chave para "abrir" a informação na pela de malha de ícone. Na Figura 41a, um substrato transparente opcional 984 porta microlentes 986 feitas de um material transmissor de luz 988 que poderá ser diferente ou o mesmo que o material utilizado para formar o substrato transparente opcional 984. A espessura total da folha de lente 1000, que incorpora as microlentes 986 mais o substrato opcional 984, é inferior ao comprimento focal 1004 das microlentes 986. A folha de lente 1000 não é permanentemente afixada à folha de ícone 1002, mas é uma peça livre e separada que pode ser utilizada como um dispositivo de autenticação para a folha de ícone 1002. Quando utilizada como um dispositivo de autenticação, a folha de lente 1000 é trazida em contato ou proximidade íntima da superfície de uma folha de ícone 1002. O hiato 992 entre as duas folhas, em geral, conterá uma fina película de ar, ou o hiato 992 pode opcionalmente ser enchido com água, glicerina ou outro fluido para fornecer acoplamento óptico ou mecânico entre a folha de lente 1000 e a filha de ícone 1002. A folha de ícone 1002, que incorpora o substrato transparente opcional 990, a camada de ícone 994 e os elementos de ícone 996 (mostrado aqui opcionalmente enchido com um material de enchimento de ícone 997), é disposta com a camada de ícone na superfície mais longe da folha de lente 1000. A espessura total da folha de ícone 1002 mais a folha de lente 1000 é projetada para ser substancialmente igual ao comprimento focal 1004 das microlentes 986. Quando a folha de lente 1000 é colocada substancialmente em contato com a folha de ícone 1002, com ou sem fluido de acoplamento, o ponto focal 998 das microlentes 986 deve situar-se em algum lugar dentro ou próximo da camada de ícone 994. A posição ótima do ponto focal 998 está na superfície inferior da camada de ícone 994, ou ligeiramente abaixo dela.

Um sistema formado de acordo com as versões da Figura 41a pode ser utilizado como um dispositivo anti-falsificação e de autenticação. Por exemplo, a camada de ícone 994 da folha de ícone 1002 pode ser afixada, aderida, ou de outra forma permanentemente colada, ou incorporada, dentro de um objeto ou documento por ocasião da fabricação, da criação original, da embalagem, ou da distribuição. A folha de ícone 1002 por si própria não precisa ter qualquer característica visivelmente distinguidora. Na prática, os elementos de ícone 996 serão muito pequenos, da ordem de poucos mícrons a algumas dezenas de mícrons de dimensão, e será efetivamente invisível ao olho desamparado. Impressão convencional adicional ou imagens podem ser fornecidas ou afixadas à folha de ícone 1002, se desejado.

Um exemplo dessa imagem adicional poderia ser a fotografia de uma pessoa para identificação, tal que a folha de ícone funciona como um fundo para a fotografia. A folha de ícone 1002 e, por associação, o objeto ao qual ela está seguramente afixada, podem ser autenticados pela colocação de uma folha de lente escalada de modo apropriado 1000 substancialmente em contato com a folha de ícone 1002 e girar a folha de lente 1000 dentro de seu plano até as lentes e os elementos do ícone 996 se alinharem o suficiente para formar uma imagem sintética dos elementos de ícone 996. (Uma folha de lente "escalada de modo apropriado" é uma folha de lente que tem uma simetria rotacional e período de repetição que casa substancialmente com aquela dos elementos de ícone 996 na folha de ícone 1002, com um ícone/proporção de repetição de lente projetado para alcançar o efeito óptico selecionado [SuperDeep, Deep, Motion, Float, SuperFloat, Levitate, 3-D, combinações destes, etc.]). A Figura 41b ilustra uma versão alternativa deste aspecto da invenção. Nesta Figura, a folha de lente 1010 inclui um monolito, que consiste de um único material que inclui as microlentes 1008 em sua superfície superior e uma espessura adicional opcional de material 1006 para fornecer espaçamento óptico. A folha de lente 1000 da Figura 41a também poderá ser formada desta maneira se a folha de lente 1000 não incluir o substrato transparente opcional 984. Da mesma forma, a folha de lente 1010 da Figura 41b pode ser formada utilizando um substrato transparente e uma camada de microlentes, como é mostrado na Figura 41a. As duas estruturas alternativas para as folhas de lente 1000 e 1010 são mostradas por inteireza - qualquer das folhas de lente, 1000 ou 1010, pode ter qualquer uma das duas estruturas mostradas - lentes monolíticas (Figura 41b) ou substrato mais lentes (Figura 41a). A função da folha de lente 1010 na versão da Figura 41b é a mesma que aquela da folha de lente 1000 da Figura 41a, embora a espessura total da folha de lente 1010 geralmente será uma proporção maior do comprimento focal 1024 da microlente 1008 por causa das diferenças na folha de ícone 1014 quando comparado com a folha de ícone 1002. A folha de ícone 1014 incorpora uma superfície que porta elementos de ícone 1020 que poderá opcionalmente ser enchida com um material de enchimento de ícone 997. Para a finalidade de inteireza, a folha de ícone 1014 conforme mostrado como sendo monolítica, com nenhuma camada de ícone separada e camada de substrato, mas a folha de ícone 1014 pode ser formada alternativamente na maneira da folha de ícone 1002, com um substrato e uma camada de ícone afixada. De maneira igual a folha de ícone 1002 pode ser formada de acordo com a estrutura da folha de ícone 1014, como uma folha monolítica.

As diferenças funcionais entre a folha de ícone 1014 e a folha de ícone 1002 são que a primeira tem seus elementos de ícone na superfície mais próxima da folha de lente 1010 enquanto a última tem seus elementos de ícone na superfície mais distante da folha de lente 1000. Além disso, como os elementos de ícone 1020 da folha de ícone 1014 estão em sua superfície superior, o material 1018 que se situa por baixo dos elementos de ícone 1020 não precisa ser transparente, quer a folha de ícone 1014 seja monolítica ou quer ela tenha a estrutura da folha de ícone 1002, com uma camada de ícone e um substrato. 0 substrato 990 da folha de ícone 1002 de fato precisa ser substancialmente transparente, pois a luz precisa passar através do substrato 990 para que as lentes 986 formem uma imagem dos elementos de ícone 996.

Um material de revestimento opcional 1016 pode ser fornecido nos elementos de ícone 1020 da folha de ícone 1014. Um material de revestimento 1016 poderá ser desejável para fornecer autenticação óptica ou de não contato da folha de ícone por meios diferentes da utilização da folha de lente 1010. A camada de revestimento 1016 poderá incluir outros recursos ópticos, como uma estrutura holográfica ou difrativa. Os elementos de ícone tanto da folha de ícone 1002 como da folha de ícone 1014 podem tomar qualquer forma, incluindo qualquer uma das versões de elemento de ícone aqui ensinadas.

Como foi o caso para a versão da Figura 41a, a folha de lente 1014 da versão da Figura 41b não é permanentemente afixada à folha de ícone 1014, mas é uma peça livre e separada que pode ser utilizada como um dispositivo de autenticação para a folha de ícone 1014. Quando utilizada como um dispositivo de autenticação, a folha de lente 1010 é trazida em contato ou proximidade íntima da superfície da folha de ícone 1014. O hiato 1012 entre as duas folhas, em geral, conterá uma fina película de ar, ou o hiato 1012 pode opcionalmente ser enchido de água, glicerina, ou outro fluido para fornecer acoplamento óptico ou mecânico entre a folha de lente 1010 e a folha de ícone 1014. A espessura total da folha de ícone 1014 mais a folha de lente 1010 é projetada para ser substancialmente igual ao comprimento focal 1024 das microlentes 1008. Quando a folha de lente 1010 é colocada substancialmente em contato com a folha de ícone 1014, com ou sem fluido de acoplamento, o ponto focal 1022 das microlentes 1008 deve situar-se em algum ponto dentro ou próximo dos elementos de ícone 1020. A posição ótima do ponto focal 1022 é na extensão inferior dos elementos de ícone 1020, ou ligeiramente abaixo deles.

Um sistema formado de acordo com a versão da Figura 41b pode ser utilizado como um dispositivo anti-falsificação e de autenticação. Por exemplo, a superfície inferior da folha de ícone 1014 pode ser afixada, aderida, ou de outra forma permanentemente colada, ou incorporada, dentro de um objeto ou documento por ocasião da fabricação, da criação original, da embalagem ou da distribuição. A folha de ícone 1014 por ela só não precisa ter qualquer recursos visivelmente distinguidores. Na prática, os elementos de ícone 1020 serão muito pequenos, da ordem de poucos micros a umas poucas dezenas de mícrons de dimensão, e serão efetivamente invisíveis para o olho desamparado. Impressão convencional adicional ou imagens podem ser fornecidas ou afixadas à folha de ícone 1014, se desejado. Um exemplo dessa imagem adicional poderia ser a fotografia da pessoa para identificação, tal que a folha de ícone funciona como fundo para a fotografia. A folha de ícone 1014 e, por associação, os objetos aos quais ela está seguramente afixada, podem ser autenticados pela colocação de uma folha de lente de escala apropriada 1010 substancialmente em contato com a filha de ícone 1014 e girar a folha de lente 1010 dentro de seu plano até que as lentes e os elementos de ícone 1020 se alinhem o suficiente para formar uma imagem sintética dos elementos do ícone 1020.

Quer a estrutura ou a forma da folha de ícone (1002 ou 1014) podem incorporar múltiplos padrões de elementos de ícone (996 ou 1020, respectivamente) que podem ser autenticados em diferentes ângulos de rotação da folha de lente (como com o padrão de ícone que produz uma imagem sintética de magnificação máxima ao ângulo de rotação da folha de lente de 0 graus e um segundo padrão de ícone que produz uma imagem sintética de máxima magnificação em um ângulo de rotação de folha de lente de 30 graus), diferente período de repetição de lente, diferente lente e diferente geometria de malha de ícone (como o conjunto de malha tendo uma geometria hexagonal e um segundo conjunto de malha tendo uma geometria quadrada), e combinações destes.

Um exemplo do método de autenticação do período de lente diferente é uma folha de ícone que incorpora um padrão de elemento de ícone que produz uma imagem Deep quando sinteticamente magnificada por uma folha de lente que tem um período de repetição de 30 mícrons e também que incorpora um segundo padrão de elemento de ícone que produz uma imagem Float quando magnificada sinteticamente por uma folha de lente tendo um período de repetição de 45 mícrons. O segundo padrão de elemento de ícone pode opcionalmente ser autenticado em um ângulo diferente do que o padrão do primeiro elemento de ícone.

Materiais que têm múltiplos padrões de ícone podem incorporar um conjunto de informação que pode ser revelado por uma primeira chave (folha de lente tendo um primeiro período de repetição selecionado) e conjuntos adicionais de informação que podem, cada um deles, ser revelado por chaves adicionais (folhas de lente, cada uma casada com a escala de suas respectivas repetições de elemento de Ícone). A versão da Figura 42 é referida como o método e sistema de "decodificador úmido” para incorporar informação oculta dentro de um sistema de magnificação moiré 1026 da presente revelação que pode subseqüentemente ser "decodificado" ou revelado através da utilização de uma folha de lente de autenticação oculta 1040. Nesta Figura, o sistema de magnificação 1026, que inclui as microlentes 1028 e a camada de ícone 1030, incorpora padrões de Ícones ocultos 1034 na ou sob a camada de ícone 1030. A camada de ícone 1030 também poderá opcionalmente incluir padrões de ícone ocultos 1032. O sistema de magnificação 1026 é projetado para produzir uma imagem sintética visualizada ocultamente 1038 dos padrões de ícone ocultos 1032, como foi ensinado anteriormente. Em contraste, o período de repetição e/ou a simetria rotacional dos padrões de ícone ocultos 1034 são propositalmente projetados de modo a não produzir imagens sintéticas visíveis ocultamente quando visualizadas por meio de microlentes 1028.

Por exemplo, o período de repetição dos padrões de ícone ocultos 1034 pode ser projetado para ser substancialmente diferente do período de repetição das microlentes 1028; o período do padrão de ícone oculto 1034 poderá ser projetado para ser de 37 mícrons. Esta proporção de escala ícone para lente (cerca de 1:156) criará uma imagem sintética Float do padrão de ícone oculto 1034 que tem um período de cerca de 205 mícrons. As características de uma imagem sintética oculta desta dimensão são essencialmente invisíveis para o olho nu. (O período de ícone oculto pode alternativamente ser escolhido para produzir uma imagem sintética Deep do período equivalente com uma proporção de escala ícone para lente de cerca de 0,865. Para um período de repetição de microlente dado, o período de repetição dos ícones ocultos pode ser projetado para produzir imagens sintéticas tendo qualquer efeito de magnificação moiré Unison, incluindo, sem a eles se limitar, SuperDeep, Deep, Motion, Float, SuperFloat, Mor.) As dimensões específicas aqui apresentadas representam apenas um único exemplo do contínuo de dimensões que pode ser escolhido.

Como outro exemplo, a simetria rotacional dos padrões de ícone ocultos 1034 pode ser projetada para ser substancialmente diferente daquela das microlentes 1028. Neste exemplo, suporemos que tanto as microlentes 1028 como os padrões de ícone ocultos 1034 estão dispostos em uma malha hexagonal, mas a orientação da malha de padrões de ícone ocultos 1034 é girada 30 graus daquele da malha de microlentes 1028. Este desalinhamento das duas malhas também impedirá a formação de uma imagem sintética visualizada ocultamente dos padrões de ícone ocultos 1034. Ainda outro método para impedir a formação das imagens sintéticas de padrão de ícone oculto 1034 é dispor as microlentes 1028 em uma geometria de malha, como a hexagonal, enquanto os padrões de ícone ocultos 1034 estão dispostos em uma geometria de malha diferente, como o quadrado.

Os padrões de ícone ocultos 1034 podem ser revelados ao formar uma imagem sintética com um elemento separado adicional, uma folha de lente de autenticação oculta 1040 que é trazida próxima, ou substancialmente em contato, com as microlentes 1028 do sistema de magnificação 1026 com um material opticamente acoplado 1044 que preenche os hiatos entre eles. 0 material opticamente acoplado é preferivelmente um líquido, como glicerina ou melaço de milho, que tem um índice refrativo que é similar aos índices refrativos do material 1052 que forma a folha de lente de autenticação oculta e o material 1050 que forma as lentes 1028 do sistema de magnificação. O material de acoplamento tem a função de parcial ou integralmente negar a potência de focalização das lentes 1028 ao imergi-las em um meio que tem um índice refrativo similar. Outros materiais que podem ser utilizados para realizar esta função incluem gelas (incluindo gelatinas), elastômeros, e adesivos sensíveis à pressão.

As propriedades da folha de lente de autenticação oculta 1040, que inclui sua geometria de malha, período de repetição, e comprimento focal da microlente, são projetados para coordenar com a geometria da malha e o período de repetição dos padrões de ícone ocultos 1034 e a distância total das lentes da folha de lente de autenticação oculta 1042 e o plano do ícone 1030.

Na prática, uma pequena quantidade de um fluido como glicerina é colocada na superfície das lentes do sistema de magnificação 1028 e a superfície plana da folha de lente de autenticação oculta 1040 é colocada em contato com o fluido e pressionada substancialmente em contato com as lentes 1028. A folha de lente de autenticação oculta 1040 é então girada em seu plano para substancialmente alinhar a orientação da malha de microlentes 1042 com a orientação da malha de padrões de ícone ocultos 1034. À medida que se aproxima o padrão de ícone oculto 1034, a imagem sintética 1048 fica magnificada o suficiente para ser distinguida com o olho nu, atingindo a magnificação máxima na posição em que as duas malhas têm orientações substancialmente idênticas.

Uma versão alternativa é formar a folha de lente de autenticação oculta 1040 como um rótulo ou fita sensível à pressão que pode ser aplicado à superfície das lentes 1028. Nesta versão, a função do material opticamente acoplado 1044 é efetuado por um adesivo sensível à pressão substancialmente transparente aplicado à superfície plana da folha de lente de autenticação oculta 1040. Um método de alinhar a folha de lente de autenticação oculta 1040 com a orientação do padrão de ícone oculto 1034 é desejável, como pelos padrões de alinhamento impressos ou bordas orientadas do sistema de magnificação 1026 com que a borda da folha de lente de autenticação oculta 1040 pode ser casada na hora da aplicação.

Ainda outra estrutura alternativa para o método e sistema de "decodificador úmido" é incorporar os padrões de ícone ocultos 1034 dentro de uma segunda camada de ícone. Esta segunda camada de ícone poderá estar mais próxima das lentes 1028 ou mais longe das lentes 1028 do que a primeira camada de ícone 1030. O comprimento focal e a espessura da folha de lente de autenticação oculta 1040 é então projetada para fazer com que seu ponto focal caia na segunda camada de ícone quando a folha de lente de autenticação oculta 1040 seja aplicada às lentes 1028 com material opticamente acoplado 1044. Nesta versão, as propriedades de malha dos padrões de ícone ocultos 1034 podem ser os mesmos que aqueles dos padrões de ícone ocultos, desde que a posição do segundo plano de ícone não permite que as lentes 1028 formem uma imagem aberta distinguível dos padrões de ícone ocultos 1034. A versão da Figura 43 é referida como um método e sistema de "decodificador seco" para incorporar informação oculta dentro de um sistema de magnificação 1054 que pode subseqüentemente ser "decodificado" ou revelado através da utilização de uma folha de lente de autenticação oculta 1064. Nesta Figura, o sistema de magnificação 1054, que inclui as microlentes 1056 e a camada de ícone 1058, incorpora os padrões de ícone ocultos 1060 dentro ou na camada de ícone 1058. A camada de ícone 1058 também poderá opcionalmente incluir padrões de ícone ocultos 1059. O sistema de magnificação 1056 poderá opcionalmente ser projetado para produzir uma imagem sintética visualizada ocultamente dos padrões de ícone ocultos 1059, como foi ensinado anteriormente. Em contraste, o período de repetição e/ou a simetria rotacional dos padrões de ícone ocultos 1060 são propositalmente projetados de modo a não produzir imagens sintéticas visualizadas ocultamente quando visualizadas por meio das microlentes 1056.

Por exemplo, o período de repetição dos padrões de ícone ocultos 1060 podem ser projetados para serem substancialmente diferentes do período de repetição das microlentes 1056, o período do padrão de ícone oculto 1060 poderá ser projetado para ser de 28,071 mícrons enquanto o período da microlente 1056 poderá ser projetado para ser de 28,000 mícrons. Esta proporção de escala ícone para lente (cerca de 1,00255) criará uma imagem sintética flutuante 1063 (dos padrões de ícone ocultos 1060) tendo um período de cerca de 392 mícrons. As características de uma imagem sintética oculta deste tamanho são essencialmente invisíveis ao olho nu. (O período de ícone oculto pode ser alternativamente escolhido para produzir uma imagem sintética Deep de período equivalente com uma proporção de escala ícone para lente de cerca de 0,99746. Para um dado período de repetição de microlente, o período de repetição dos ícones ocultos pode ser projetado para produzir imagens sintéticas tendo qualquer efeito de magnificação moiré Unison, incluindo, sem a eles se limitar, SuperDeep, Deep, Motion, Float, SuperFloat, Mor). As dimensões específicas aqui apresentadas representam apenas um único exemplo do contínuo das dimensões que poderão ser escolhidas.

Como outro exemplo, a simetria rotacional dos padrões de ícone ocultos 1060 pode ser projetada para ser substancialmente diferente daquela das microlentes 1056. Neste exemplo, suporemos que tanto as microlentes 1056 como os padrões de ícone ocultos 1060 estão dispostos em uma malha hexagonal, mas a orientação da malha de padrões de ícone ocultos 1060 está girada 30 graus daquele da malha de microlentes 1056. Este desalinhamento das duas malhas também impedirá a formação de uma imagem sintética visualizada ocultamente dos padrões de ícone ocultos 1060. Ainda outro método para impedir a formação imagens sintéticas do padrão de ícone oculto 1060 é dispor as microlentes 1056 dentro de uma geometria de malha, como a hexagonal, enquanto os padrões de ícone ocultos 1060 estão dispostos em uma geometria de malha diferente, como o quadrado.

As imagens sintéticas ocultas 1063 podem ser tornadas visíveis pela formação de uma segunda imagem sintética por meio de um elemento separado adicional, uma folha de lente de autenticação oculta 1064 que é trazida próximo, ou substancialmente em contato, com as microlentes 1056 do sistema de magnificação sem a utilização de um material opticamente acoplado para preencher o hiato 1065 entre eles. 0 hiato 1065 é enchido de ar, vácuo, ou qualquer outro gás que permeie o ambiente do sistema de magnificação 1054 .

As propriedades da folha de lente de autenticação oculta 1064, que inclui sua geometria de malha, período de repetição e comprimento focal da microlente, estão projetadas para coordenar com a geometria de malha e o período de repetição das imagens sintéticas ocultas 1063 e a distância total das lentes da folha de lente de autenticação oculta 1066 e a posição das imagens sintéticas ocultas 1063 à medida que elas são projetadas dentro do material 1070 que forma a folha de lente de autenticação oculta 1064.

Na prática, a superfície plana da folha de lente de autenticação oculta 1064 é colocada em contato com as lentes de magnificação 1056. A folha de lente de autenticação oculta 1064 é então rotacionada em seu plano para substancialmente alinhar a orientação da malha de microlentes 1066 com a orientação da malha de imagens sintéticas ocultas 1063. À medida que o alinhamento se aproxima, as imagens sintéticas ocultas 1063 formam uma segunda imagem sintética 1068 que fica magnificada o suficiente para ser distinguida com o olho nu, alcançando a magnificação máxima na posição em que as duas malhas têm substancialmente orientações idênticas.

Uma versão alternativa é formar a folha de lente de autenticação oculta 1064 como um rótulo ou fita sensível à pressão que pode ser aplicado à superfície das lentes 1056. Nesta versão, quer um adesivo muito fino (substancialmente inferior à altura das microlentes 1056) sensível à pressão e substancialmente transparente (não mostrado na Figura) poderá ser aplicado à superfície plana inteira da folha de lente de autenticação oculta 1064 ou um adesivo padronizado e sensível à pressão (não mostrado na Figura) poderá ser aplicado a esta superfície. No primeiro caso, a aplicação da folha de lente de autenticação oculta revestida por adesivo sensível à pressão e substancialmente transparente e muito fino ao sistema de magnificação 1056 fará com que o adesivo entre em contato com a parte superior das lentes 1056 sem encher o hiato 1065 e obscurecendo as laterais das lentes, assim preservando o hiato de ar que permite que as lentes 1056 formem as primeiras imagens sintéticas ocultas 1063. No segundo caso, a folha de lente de autenticação oculta 1064 manterá um hiato não enchido 1065 naquelas áreas em que não há adesivo. Um método de alinhar a folha de lente de autenticação oculta 1064 à orientação do padrão de ícone oculto 1060 é desejável, como por padrões de alinhamento impressos, ou bordas orientadas do sistema de magnificação 1056 com que a borda da folha de lente de autenticação oculta 1064 pode ser casada na hora da aplicação.

Ainda outra estrutura alternativa para um método e sistema de "decodificador seco" é incorporar os padrões de ícone ocultos 1060 dentro de uma segunda camada de ícone. Esta segunda camada de ícone poderá ser quer mais perto das lentes 1056 ou mais distantes das lentes 1056 do que a primeira camada de ícone 1058, em qualquer localização que permita que as lentes 1056 formem uma imagem real ou virtual dos ícones ocultos 1060. O comprimento focal e a espessura da folha de lente de autenticação oculta 1064 é então projetado para fazer com que seu ponto focal caia na localização da imagem sintética oculta formada pelas lentes 1056 quando a folha de lente de autenticação oculta 1064 é colocada substancialmente em contato com as lentes 1056.

Ainda outro método de revelar informação oculta em um sistema de magnificação da presente revelação é ilustrado nas Figuras 44a-b. Criamos o termo HydroUnison para os sistemas de magnificação moiré que utilizam os princípios desta versão. Na Figura 44a, um sistema de magnificação moiré HydroUnison 1078 incorpora uma malha de microlentes 1080, uma camada de ícone 1082, e um espaçador óptico 1081 entre eles que poderá ser contíguo quer com as microlentes 1080, a camada de ícone 1082, ou os dois. A camada de ícone 1082 incorpora os padrões de ícone 1084. A espessura do espaçador óptico 1081 é substancialmente maior que o comprimento focal 1086 das microlentes 1080 quando elas estão no ar, em outro gás ou em vácuo. Pode-se observar que os focos de ar 1088 das microlentes 1080 estão longe dos padrões de ícone 1084 e da camada de ícone 1082. A projeção da imagem sintética no ar 1090 das microlentes 1080, portanto, é gravemente indistinta e fora de foco, sem uma imagem distinguível. A Figura 44b ilustra o efeito de imergir as microlentes 1080 em um fluido adequado 1092 como a água. (Imersão é uma situação relativa - desde que o fluido 1092 situe-se sobre as microlentes 1080 em uma camada que é maior que a altura central 1091 das lentes 1080, as lentes estão "imersas" do ponto de vista da óptica.) Aumentar o índice refrativo do meio fora do sistema de magnificação moiré HydroUnison 1078 aumenta o comprimento focal das microlentes 1080. A espessura do espaçador óptico 1081 é escolhida para trazer os pontos focais 1088 das microlentes 1080 imersas em fluido 1092 dentro ou próximo da camada de ícone 1082. Sob essas condições as microlentes 1080 podem projetar imagens sintéticas bem focalizadas 1095 dos padrões de ícone 1084. 0 sistema HydroUnison de acordo com esta versão parece não ter uma imagem distinta quando ele é visualizado em estado seco, com as lentes 1080 no ar. Quando as lentes são umedecidas (imersas) com um líquido que tem um índice refrativo substancialmente igual ao índice do fluido de imersão selecionado 1092, uma imagem sintética aparece repentinamente. Este efeito é particularmente dramático se a imagem sintética é uma combinação de imagem Float/Deep ou uma imagem SuperDeep. À medida que o sistema HydroUnison seca, a imagem sintética se desvanece e desaparece.

Projetar um sistema HydroUnison para produzir este efeito quando imerso em um fluido 1092 tendo um índice refrativo selecionado é realizado fazendo a espessura do espaçador óptico 1081 ser aproximadamente igual à microlente 1080 imersa em fluido 1092 com comprimento focal 1094 para uma dada escolha do fluido 1092. Um fluido conveniente 1092 é água, com um índice refrativo típico de cerca de 1,33. Embora o sistema de magnificação moiré HydroUnison 1078 poderá não ser um sistema óptico de "lente fina", o sistema de lente fina o projeto Lens-maker's Formula pode ser utilizado para encontrar uma espessura de projeto adequadamente precisa do espaçador óptico 1081 para um fluido de imersão escolhido 1092. A fórmula dos fabricantes de lentes é: l/f — (l^lente — Π0) (l/Ri — I/R2) em que: f = o comprimento focal da lente quando imersa em um meio de índice refrativo nQ niente = o índice refrativo do material da lente n0 = o índice refrativo do meio de imersão RI = o raio de curvatura da primeira superfície de lente R2 = o raio de curvatura da segunda superfície de lente Como o ponto focal das lentes 1080 é interno ao sistema de magnificação moiré HydroUnison 1078, a única curvatura que afeta o comprimento focal é a primeira curvatura, RI - a segunda curvatura, R2 pode ser tratada como uma superfície plana com um raio de infinito, reduzindo a proporção 1/R2 igual a zero. A fórmula Lens-maker's então simplifica para: l/f = (niente - nc) / Ri ou f = Ri / (niente - nc) Para o caso de uma lente no ar, niente = 1,487, e nc = nar = 1,000: far - Ri / (1#487- 1,000) = Ri / 0,487 = 2,053 Ri Para o caso de uma lente imersa em água, niente = 1,487, e nQ = Πη2ο = 1,333: fH2o = Ri / (1/487 - 1,333) = Ri / 0,154 = 6,494 Rj.

Assim o comprimento focal imerso em água das lentes 1080 é encontrado como sendo aproximadamente maior que o comprimento focal no ar das lentes 1080 por um fator de: fh2o / far = (6,494 Ri) / (2,053 Ri) = 3,163 Por exemplo, se uma dada microlente 1080 formada de um material que tem um índice refrativo de 1,487 e tem um comprimento focal no ar 1086 de 23 mícrons, então aquela microlente 1080 terá um comprimento focal aproximado de 23 x 3,163 = 72,7 mícrons quando imersa em água.

Outros fluidos que tenham um índice refrativo similar ao índice refrativo do fluido de imersão 1092 selecionado podem ser utilizados para revelar a imagem oculta, com a eficácia de um fluido em particular dependendo, em parte, o quão próximo seu índice refrativo casa com o do índice refrativo 1092 do fluido de imersão selecionado. Por exemplo, álcool etílico tem um índice refrativo de cerca de 1,36. O comprimento focal das lentes no exemplo acima seriam de 88,2 mícrons quando imersas em álcool etílico, de modo que a imagem sintética 1095 estaria ligeiramente fora de foco se o espaçador óptico 1081 fosse projetado com uma espessura de cerca de 73 mícrons, correspondentes a um fluido de imersão selecionado 1092 tendo o índice refrativo da água. A versão das Figuras 44a-b pode ser utilizada para uma variedade de aplicações, incluindo, sem a eles se limitar, a autenticação de artigos que portem um laminado de película do sistema HydroUnison, rótulo, remendo, fio, selo, estampa ou colante, como entradas para eventos, bilhetes de loteria, cartões de identidade, visas, passaportes, carteiras de motoristas, documentos de governo, certidões de nascimento, instrumentos negociáveis, cheques de viagem, cheques bancários, dinheiro, fichas de apostas, bens manufaturados e outros artigos aliados e similares. Os sistemas HydroUnison também podem ser utilizados para fornecer decorativos, novidades, e de umidade que indicam a utilidade dos artigos, documentos e produtos fabricados.

Outras versões dos sistemas de magnificação moiré Unison conforme aqui ensinados anteriormente também são indicadores de umidade - imergir as lentes destes sistemas Unison em um fluido geralmente impedirá que os materiais formem uma imagem sintética. A imagem sintética retorna quando o líquido é secado ou removido. A versão das Figuras 44a-b podem ser mais estendidas para fornecer um sistema HydroUnison de múltiplas imagens 1096, que pode apresentar duas ou mais imagens sintéticas diferentes de magnificações moiré unison, na mesma ou em cores diferentes, quando as microlentes HydroUnison 1098 são imersas em mídia diferente (1112, 1120, 1128). O exemplo apresentado nas Figuras 45a-c ilustra um sistema HydroUnison 1096 que pode produzir três imagens sintéticas diferentes (1114, 1120, 1128). A primeira imagem sintética é produzida quando as lentes estão em um meio 1120 de ar, vácuo ou outro gás; a segunda imagem sintética é produzida quando as lentes são imersas em água 1120 ou outro líquido com um índice refrativo da ordem de cerca de 1,33; e a terceira imagem sintética é produzida quando as lentes são imersas em um meio 1128 tendo um índice refrativo de cerca de 1,418 (como uma mistura uniforme de 62 por cento volumétrico de glicerina e 389 por cento volumétrico de água).

Cada uma dessas três imagens sintéticas pode ser da mesma cor, padrão, e tipo de efeito Unison que as outras, ou elas podem ser diferentes das outras na cor, no padrão, e no efeito Unison. Embora o tipo, cor, e padrão de uma imagem sintética Unison pode ser o mesmo para algumas ou para todas as imagens sintéticas produzidas por um sistema HydroUnison, é importante observar que a magnitude dos efeitos de profundidade Unison (SuperDeep, Deep, Float, SuperFloat, Levitate), isto é, a altura aparente das imagens flutuantes e a profundidade das imagens Deep, é proporcional ao número-f das microlentes 1112. Imergir as microlentes 1098 em mídia tendo índices refrativos diferentes muda o número-f das microlentes 1098 e amplifica proporcionalmente a magnitude dos efeitos de profundidade Unison nas imagens sintéticas respectivamente produzidas. O sistema de magnificação moiré HydroUnison 1096 incorpora microlentes 1098, primeiro espaçador óptico 1100 que separa as microlentes 1098 da primeira camada de ícone 1102, primeira camada de ícone 1102 portando os primeiros padrões de ícone 1117, segundo espaçador óptico 1104 que separa a primeira camada de ícone 1102 da segunda camada de ícone 1106, segunda camada de ícone 1106 portando o segundo padrão de ícone 1119, terceiro espaçador óptico 1108 que separa a segunda camada de ícone 1106 da terceira camada de ícone 1110, e a terceira camada de ícone 1110 portando o terceiro padrão de ícone 1111. A Figura 45a ilustra a função de um exemplo de sistema HydroUnison de imagem múltipla 1096. Quando as microlentes 1098 são imersas em um meio tendo um índice substancialmente igual a 1,000 (como o vácuo, o ar, e a maioria dos gases), as microlentes 1098 têm um comprimento focal 1116 que coloca seus pontos focais 1118 na ou próximo da primeira camada de ícone 1102. A camada de ícone 1102 poderá ser omitida, mas se ela está presente e ela portar padrões de ícone adequados 1117 na relação geométrica correta para as microlentes 1098 (como foi ensinado em conexão com as várias versões da invenção em tela) então as microlentes 1098 projetarão uma imagem sintética 1114 do primeiro padrão de ícone 1117.

Na Figura 45b, as microlentes 1098 são mostradas imersas em um líquido 1120 com um índice refrativo de aproximadamente 1,33, como a água. O comprimento focal imerso em fluido 1122 das microlentes 1098 agora é mais de três vezes maior que o comprimento focal no ar 1116 das microlentes 1098. 0 ponto focal imerso em água 1124 é agora aproximadamente na profundidade da segunda camada de ícone 1106 e as microlentes 1098 podem formar uma imagem sintética 1126 dos segundos padrões de ícone 1119. A função do sistema exemplo de magnificação moiré HydroUnison de imagem múltipla 1096 quando as microlentes 1098 são imersas em um fluido 1128 têm um índice refrativo de 1,418 é ilustrado na Figura 45c. Como o índice refrativo do fluido de imersão 1128 é ainda mais próximo do índice refrativo das microlentes 1098, seu comprimento focal 1130 é substancialmente maior - cerca de 7,2 vezes maior que o comprimento focal no ar 1116. 0 novo ponto focal 1132 agora está aproximadamente na profundidade da terceira camada de icone 1110 e as microlentes 1098 podem formar uma imagem sintética 1134 dos terceiros padrões de ícone 1111.

Infinitamente muitas variações da versão das Figuras 45a-c são claramente possíveis dentro do escopo da invenção em tela, incluindo a escolha do número de imagens sintéticas que podem ser projetadas, a cor e o tipo da imagem sintética, a presença ou ausência de camadas de ícone específicas, a escolha do índice refrativo do fluido de imersão, etc.

Aplicações da versão das Figuras 45a-c incluem, sem a eles se limitar: itens de prêmios e promocionais, materiais de autenticação e de segurança, dispositivos de jogos de apostas, indicadores de umidade, e dispositivos para distinguir diferentes líquidos.

Outro efeito que pode ser obtido através da utilização do sistema de magnificação da presente revelação é ilustrado na Figura 46. O efeito permite que a imagem sintética vista pelo visualizador mude à medida que o ângulo azimutal relativo do visualizador muda. As imagens em mutação são vistas dentro de um cone de ângulos de visualização deslocados do normal por uma quantidade selecionada. Quando o visualizador observa o sistema de magnificação moiré Unison Encompass dentro daquele cone de visualização oco, a imagem vista pode ser projetada para depender do ângulo azimutal particular do visualizador ao redor do cone oco. No topo da Figura 46 o visualizador está observando o sistema de magnificação do ponto de visão A, e daquele ponto de visão ela vê uma imagem sintética de uma letra maiuscula "A". Se o visualizador se desloca para um ponto de visão azimutal diferente, como o ponto de visão B mostrado na parte inferior da Figura 46, então ela poderá ver uma imagem sintética diferente, como a imagem de uma letra maiúscula "B". 0 método de realizar o efeito também é ilustrado na Figura 46 na esquerda superior e na direita inferior da Figura. Quando o visualizador está observando o sistema de magnificação do ponto de visão A, as microlentes no sistema estão formando imagens sintéticas dos lados esquerdo dos padrões de ícone, como é mostrado na esquerda superior da Figura. Quando o visualizador está observando o material do ponto de visão B, as microlentes estão formando imagens sintéticas do lado direito dos padrões de ícone, como é mostrado na direita inferior da Figura. Os elementos da imagem específica incorporados dentro de cada padrão de ícone, em geral, serão singulares para cada padrão de ícone, pois cada padrão de ícone porta informação sobre múltiplas imagens sintéticas conforme vistas de múltiplos pontos de visão. A Figura 47 ilustra os elementos de imagem específicos incorporados dentro de um padrão de ícone representativo. Nesta Figura pode-se observar que os elementos da imagem na zona de ícone A serão visíveis de uma faixa de altitudes da direção A do ponto de visão azimutal. De modo similar, a zona de ícone B será vista da direção B de ponto de visão, e assim por diante. Observe que não há elementos de imagem na zona de ícone no lado esquerdo superior do padrão de ícone (zona F), de modo que isto representaria uma área em branco na imagem sintética como vista do ponto de visão da direção F.

Esta versão tem uma multiplicidade de usos. Exemplos incluem: uma imagem sintética que não aparece para mudar de ângulos azimutais diferentes, tal que ela sempre defronta, ou "acompanha" o visualizador, uma série de imagens conectadas que formam um filme ou animação pode ser apresentada, múltiplas páginas de texto ou informação gráfica podem ser fornecidas tal que o visualizador "vira as páginas" ao girar o material e visualizá-lo de posições azimutais diferentes, placas de rua ou sinais de controle de tráfego que apresentam informação diferente para os motoristas que delas se aproximam de direções diferentes, e muitas outras aplicações.

As Figuras 48a-f ilustram um método preferido de criar micro-estruturas de ícone enchidas. Na Figura 48a, um substrato de película (preferivelmente película de poliéster de bitola 92) porta um revestimento de um gel ou polímero líquido 1502 (como o U107 da Lord Industries) . Na Figura 48b, o revestimento polimérico gel ou líquido 1502 é trazido em contato com uma ferramenta de micro-estrutura de ícone 1504, tipicamente criada pela eletroformagem de níquel, e uma energia adequada (como a luz ultravioleta ou irradiação de feixe de elétrons) é aplicada para fazer com que o revestimento de polímero gel ou líquido 1502 polimerize e retenha o formato da micro-estrutura da ferramenta de micro-estrutura de ícone 1504. Quando a ferramenta de micro-estrutura de ícone 1504 é removida, Figura 48c, a camada de ícone do revestimento polimerizado 1510 retém impressões negativas da ferramenta de micro-estrutura de ícone, essas impressões negativas constituindo a camada de ícone 1510 das micro-estruturas do ícone 1508. A camada de ícone 1510 é então revestida com um material de enchimento de ícone 1512, Figura 48d, que enche as micro-estruturas de ícone 1508. O material de enchimento de ícone 1512 é removido da superfície superior (conforme desenhado) da camada de ícone 1510 por meio de uma doctor blade 1514 que se desloca na direção da seta 1516. A doctor blade 1514 remove seletivamente o material de enchimento de ícone 1512 da superfície superior plana da camada de ícone enquanto deixa ela para trás nas micro-estruturas de ícone 1508, como é mostrado na Figura 48f. O material de enchimento de ícone 1520 restante nas micro-estruturas do ícone 1508 é então opcionalmente polimerizada pela aplicação de uma fonte de energia adequada (como a luz ultravioleta ou a irradiação de feixe de elétrons).

Se o material de enchimento de ícone 1512 é com base em solvente, a etapa do processo final poderá incluir aquecimento para eliminar o solvente em excesso. O sistema micro-óptico de magnificação sintética aqui ensinado possui muitos campos de uso e aplicações. Exemplos incluem: Aplicações de governos e de defesa - quer Federal, Estadual ou Estrangeiro (como passaportes, cartões de identidade, carteiras de motorista, visas, certificados de nascimento, registros vitais, cartões de registro de votação, células de votação, cartões de segurança social, títulos, selos para alimentos, selos postais, e selos de impostos);

Dinheiro - Quer Federal, Estadual ou Estrangeiro (como os fios de segurança em papel moeda, recursos em papel moeda polimérico, e recursos em dinheiro papel);

Documentos (como títulos, escrituras, licenças, diplomas, e certificados);

Instrumentos financeiros e negociáveis (como cheques bancários certificados, cheques empresariais, cheques pessoais, comprovantes bancários, certificados de ações, cheques de viagem, ordem de pagamento, cartões de crédito, cartões de débito, cartões ATM, cartões de afinidade, cartões telefônicos pré-pagos, e cartões de presentes);

Informação confidencial (como enredo de filmes, documentos legais, propriedade intelectual, registros médicos/registros de hospital, formulários de receita/Blocos e "receitas secretas");

Proteção do produto e da marca, incluindo Cuidados na Fábrica e no Lar (como detergentes para roupa, condicionadores de tecido, cuidados para pratos, produtos de limpeza, revestimentos de superfície, renovadores de tecidos, alvejantes, e cuidados para tecidos especiais);

Produtos de beleza (como cuidados com o cabelo, cores do cabelo, cuidados com a pele e limpeza, cosméticos, fragrâncias, antiperspirantes, desodorantes, tampão, forros e almofadas para proteção feminina);

Cuidados com bebês e com a família (como fraldas, esfregas para bebê, chupetas, colchonetes, toalhas de papel, papel higiênico e toalhas higiênicas);

Cuidados com a saúde (como cuidados orais, saúde e nutrição de animais de estimação, produtos farmacêuticos, entrega de remédios e cuidados com a saúde pessoal, receituário de vitaminas e suplementos nutricionais e esportivos, óculos sob prescrição ou não, dispositivos e equipamentos médicos vendidos para hospitais, profissionais médicos e distribuidores atacadistas (isto é, gaze, equipamento, dispositivos para implantes, materiais cirúrgicos); embalagem de alimentos e de bebidas; embalagem de produtos secos; equipamento eletrônico, peças e componentes; roupas e sapatos, incluindo roupas para esportes, sapatos, esportes arriscados e itens de roupas de luxo, tecidos; produtos farmacêuticos biotech; componentes e peças aeroespaciais; componentes e peças automotivas; produtos esportivos; produtos do fumo; software; CD's e DVD1s; explosivos; novidades (como papéis para presente e fitas) livros e revistas; produtos escolares e materiais de escritório; cartões para empresas; documentação e embalagem de embarque; capas de fichários; marcadores para livros; ingressos para eventos e transporte; aplicações para jogos de aposta (como bilhete de loteria, jogos de carta, fichas para cassino e itens para uso ou com cassinos, sorteios e sweepstakes); suprimentos do lar (como toalhas, roupa branca e móveis) pisos e coberturas para paredes; joalheria e relógios; bolsas de mão; arte, coleções; brinquedos; exibições (como ponto de compra e de merchandising); marcação e rotulagem de produtos (como rótulos, etiquetas, fios, tiras de rasgar, sobreposições, assegurar uma imagem de ser à prova de falsificações, aplicada a produtos de marca ou documento para autenticação e aprimoramento, como camuflagem, e como acompanhamento de bens.

Materiais adequados para as versões descritas acima incluem uma ampla gama de polímeros. Acrílicos, poliésteres acrilatados, uretanos acrilatados, polipropilenos, uretanos, e poliésteres possuem propriedades ópticas e mecânicas adequadas tanto para as microlentes como para os elementos de ícone micro-estruturados. Materiais adequados para película de substrato opcional incluem a maioria das películas poliméricas disponíveis comercialmente, incluindo o acrílico, celofane, Saran, nylon, policarbonato, poliéster, polipropileno, polietileno, e polivinil. Materiais de enchimento de ícones micro-estruturados podem incluir quaisquer dos materiais listados acima como adequados para fazer elementos de ícone micro-estruturados, bem como tintas com base em solvente e outros veículos de corante ou pigmento comumente disponíveis. Corantes ou pigmentos incorporados dentro desses materiais devem ser compatíveis com a composição química do veículo. Pigmentos precisam ter um tamanho de partícula que é substancialmente menor que as menores dimensões de qualquer componente de um elemento de ícone. Materiais de camada selante opcional podem incluir quaisquer dos materiais listados acima como adequados para fazer elementos de ícone micro-estruturados, mais muitas tintas, sobretudos, vernizes, e jalecos utilizados nas indústria de impressão e de papel e de conversão de filmes. Não há nenhuma combinação preferida de materiais - a escolha dos materiais depende dos detalhes da geometria do material, das propriedades ópticas do sistema, e no efeito óptico que é desejado.

Embora versões exemplares foram mostradas e descritas, será claro para aqueles de habilidade ordinária na tecnologia que um número de mudanças, modificações ou alterações na invenção como descrita podem ser feitas. Todas essas mudanças, modificações, e alterações, portanto, devem ser vistas como dentro do escopo da revelação.

REIVINDICAÇÕES

Claims (16)

1. Material de película, caracterizado pelo fato que utiliza um arranjo regular bidimensional de lentes não-cilíndricas (1) para aumentar o tamanho de micro-imagens (4, 114), e para formar uma imagem sinteticamente ampliada através do desempenho associado de sistemas múltiplos de lentes/ícones de imagens individuais, em que as micro-imagens (4, 114) são formadas a partir de vazios (113) na microestrutura.

2. Material de película de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a espessura total do material de película é inferior a 50 micra, e/ou as lentes (1) têm um diâmetro inferior a 50 micra.

3. Material de película de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as micro-imagens (4, 114) são formadas a partir de regiões sólidas (115) na microestrutura combinada com os vazios (113), sendo que os vazios (113) na microestrutura são opcionalmente preenchidos ou revestidos com outro material, tal como metal evaporado, ou material tingido ou pigmentado.

4. Material de película de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que um ou mais dos seguintes efeitos são fornecidos: a imagem sinteticamente ampliada se move em uma direção de inclinação que parece perpendicular à direção antecipada por paralaxe normal; - a imagem sinteticamente ampliada parece repousar em um plano espacial que é visualmente mais profundo do que a espessura do material de película; - a imagem sinteticamente ampliada parece repousar em um plano espacial que está disposto a uma distância acima da superfície do material de película; - a imagem sinteticamente ampliada oscila a partir de um plano espacial que é visualmente mais profundo do que a espessura do material de película a um plano espacial que está disposto a uma distância acima da superfície do material de película à medida que o material de película é rotacionado; - a imagem sinteticamente ampliada muda de forma, formato, dimensão, cor ou combinações dessas propriedades à medida que o material é visto de diferentes perspectivas; - a imagem sinteticamente ampliada mostra estruturas tridimensionais em larga escala, sendo que, opcionalmente, o efeito que a imagem sinteticamente ampliada parece repousar em um plano espacial que é visualmente mais profundo do que a espessura do material de película, e/ou que é disposta a uma distância acima da superfície do material de película, é visível de todas as posições de visualização azimutal e em uma ampla gama de posições elevadas, tais como a partir de uma elevação vertical abaixo de um ângulo de elevação raso que é geralmente inferior a 45°.

5. Material de película de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato que a imagem sinteticamente ampliada é incolor ou colorida, e/ou o fundo em torno da imagem sinteticamente ampliada é transparente, translúcido, pigmentado, metalizado, fluorescente, fosforescente, exibe cores oticamente variáveis, ou é substancialmente retrorefletiva, e/ou o outro material é um material de metal evaporado, tendo um índice de refração diferente, ou um material tingido ou pigmentado.

6. Material de película de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que um espaçador ótico (5) é fornecido entre as lentes (1) e as micro-imagens (4, 114), sendo que o dito espaçador ótico (5) pode estar adjacente ao material das lentes ou pode ser um substrato separado, e/ou as micro-imagens são protegidas por uma camada selante (6), opcionalmente feita de um material polimérico, sendo que a camada selante (6) pode ser opcionalmente transparente, translúcida, pintada, pigmentada, opaca, metálica, magnética, oticamente variável, ou qualquer combinação dos mesmos que forneça efeitos óticos desejáveis e/ou funcionalidade adicional para fins de segurança e de autenticação, incluindo suporte para sistemas automatizados de autenticação, verificação, rastreamento, contagem e detecção de moeda, que dependem de efeitos óticos, condutividade elétrica ou capacitância elétrica ou detecção do campo magnético.

7. Material de película de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que as lentes (1) têm uma geometria de base que é substancialmente circular (46), substancialmente hexagonal (60), hexagonal arredondada (52), quadrada arredondada (54), substancialmente quadrada (62), triangular arredondada (58) ou substancialmente triangular (64).

8. Material de película de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que tem um espaço intersticial entre as lentes (1) que não contribui diretamente para a ampliação sintética das imagens, sendo que o dito espaço intersticial entre as lentes (1) é, opcionalmente, de 5 micra ou menos.

9. Material de película de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que é aplicado em informações impressas de tal modo que tanto as informações impressas quanto as imagens fiquem visíveis ao mesmo tempo numa relação de movimento espacial ou dinâmico entre si, e/ou sendo que as lentes (1) têm um comprimento focal inferior a cerca de 40 micra, e ainda podem ter um comprimento focal variando de cerca de 10 a menos de cerca de 30 micra, e/ou sendo que a imagem sinteticamente ampliada e o fundo que a circunda são sem cores ou coloridos, e uma ou ambas as imagens e o fundo que as circunda podem ser transparentes, translúcidos, pigmentados, fluorescentes, fosforescentes, exibem cores oticamente variáveis, metalizadas, ou substancialmente retrorefletivas, e/ou sendo que o material é sobre-impresso, tal que tem impressão aplicada na superfície mais superior da lente do material, e/ou em que as lentes (1) têm um número F inferior a 4, tal como 2 ou menor, e/ou as lentes (1) e as micro-imagens (4, 114) são feitas em acrílico, poliéster acrilatado, uretano acrilatado, polipropileno, epóxi, uretano, ou poliéster, e/ou o material de película é laminado a papel ou é aplicado como uma linha ou enxerto.

10. Material de película de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que as micro-imagens são formadas a partir de corantes incorporados em um material de suporte, podendo ser formadas por transferência por sublimação do corante em um revestimento receptor de corante; e/ou sendo que as micro- imagens têm padrões de tonalidades ou escalas de tom cinza fornecendo imagens sinteticamente ampliadas de tonalidades ou escalas de cinza, sendo que uma camada de micro-imagem micro-estruturada transparente é fornecida e as micro-imagens são formadas como superfícies em baixo-relevo que são preenchidas com um material pigmentado ou tingido, em que as micro-estruturas em baixo relevo das micro-imagens fornecem variações de espessura no material preenchido tingido ou pigmentado que criam variações na densidade ótica das micro-imagens, sendo que a face inferior da camada de micro-imagem pode opcionalmente ser selada por uma camada selante que pode ser transparente, pintada, colorida, tingida, pigmentada ou opaca, ou uma camada de micro-imagem micro-estruturada em baixo relevo transparente é fornecida, a qual inclui micro-imagens que são revestidas com um material de alto índice de refração, sendo que a camada de micro-imagem micro-estruturada em baixo relevo transparente pode ser opcionalmente selada com uma camada selante que preenche as micro-imagens, ou uma camada de micro-imagem micro-estruturada em baixo relevo transparente é fornecida, a qual utiliza um volume de ar, gás ou líquido, em que uma camada selante opcional é fornecida com ou sem adesivo opcional para aprisionar o volume de ar, gás ou liquido, e/ou sendo que as imagens sombreadas das micro-imagens são fornecidas quando o material de película é iluminado por uma fonte de luz altamente direcional, podendo ser uma fonte de luz pontual, como um refletor ou uma lanterna de LED, ou por uma fonte colimada, que pode ser a luz solar, sendo que as imagens sombreadas das micro-imagens se movem quando a direção da iluminação se move, as imagens sombreadas repousam no plano do material de película e a cor das imagens sombreadas é a cor das micro-imagens.

11. Substrato, caracterizado pelo fato de que o material de película definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10 é aplicado a ele ou incorporado nele, juntamente com a informação impressa.

12. Substrato de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o material de película cobre apenas uma parte de uma superfície do substrato.

13. Substrato de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o material de película é pelo menos parcialmente transparente e adere a um substrato fibroso ou não-fibroso com um elemento adesivo, e/ou sendo que o elemento de impressão é aplicado diretamente à superfície superior da lente do material de película, em que o elemento de impressão pode ser um componente de um padrão maior que vai além do material de película, e/ou sendo que o material de película é laminado sobre o elemento de impressão que foi aplicado ao substrato fibroso ou não-fibroso antes da aplicação do material de película.

14. Substrato de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o material de película é incorporado ao substrato como uma janela, sendo o substrato não-ótico, no qual pelo menos parte das bordas do material de película é capturada, coberta ou circundada pelo substrato não-ótico, no qual imagens distintas são mostradas quando o material de película for visualizado a partir do lado das lentes, mas nenhuma imagem é mostrada quando ele é visualizado a partir do lado do ícone, sendo que elementos de impressão poderão ser opcionalmente aplicados nas superfícies das lentes de material de película, e os ditos elementos de impressão podem ser alinhados aos, ou em correspondência, com os elementos de impressão aplicados ao substrato não-ótico numa área adjacente ao elemento de impressão sobre a superfície da lente do material de película, e/ou os elementos de impressão são aplicados sobre o lado oposto do substrato não-ótico de um modo alinhado, ou em correspondência, com elementos de impressão aplicados a um ícone ou à camada selante (6) do material de película.

15. Moeda, caracterizada pelo fato de que contém o material de película definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10.

16. Moeda de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que a espessura total do material de película é inferior a 50 micra, podendo ser inferior a cerca de 45 micra, e podendo estar na faixa variando de cerca de 10 micra a cerca de 40 micra, e/ou sendo que as lentes têm um diâmetro de base efetivo de 50 micra, podendo ser inferior a 30 micra, e ainda podendo ser de cerca de 10 micra a cerca de 30 micra, e/ou sendo que o material de película é usado como um fio de segurança em papel moeda, fornecendo atributos na moeda polimérica, e atributos no papel moeda.